多層陶瓷電容(MLCC)端電極銀漿分散效果的提升
關(guān)鍵詞:電容 MLCC 端電極 銀漿 三輥機 分散 燒結(jié)
摘要:在多層陶瓷電容(MLCC)為電子行業(yè)中主要的無源元器件。由于其多層的特殊結(jié)構(gòu)直接影響該元器件性能,,故如何改善其端電極性能是直接制約產(chǎn)品質(zhì)量的因素。本文提出了通過使用三輥機來對端電極原料銀漿進行分散的方式,,zui終提升優(yōu)化了銀漿的分散效果,,從而達到改善產(chǎn)品品質(zhì)及穩(wěn)定性的目的。
多層陶瓷電容器(MLCC)行業(yè)背景
多層陶瓷電容器(MLCC)以其體積小,、成本低,、單位體積電容量大、工作溫度高,、結(jié)構(gòu)緊湊,、內(nèi)部電感低、絕緣電阻高及漏電流小,、介質(zhì)損耗低和頻率特性好等多種優(yōu)點在各領(lǐng)域電子設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用,。
多層陶瓷電容器(MLCC)可適用于各種電路,如振蕩電路、定時或延時電路,、耦合電路,、去耦電路、濾波電路,、抑制高頻噪聲電路和旁路等,。目前已成為世界上用量zui大和發(fā)展zui快的一種片式化元件,正處于飛速發(fā)展的時期。
制作工藝
多層陶瓷電容器(MLCC)的端電極結(jié)構(gòu)是在已燒結(jié)的陶瓷坯體用Ag層端封,,再依次鍍上Ni層與Sn或Sn/pd,。端電極用銀漿由有機載體、玻璃料和銀粉等組成,,經(jīng)封端,、烘干和燒端形成MLCC的端電極。
銀電極漿料處理不當,漿料分散不均勻,顆粒細度不達標,,會造成銀層表面粗糙,,平整度和光亮度不高,出現(xiàn)氣泡和針孔等問題,電鍍后鍍層耐焊接熱,、可焊性和附著力下降,老化通不過,元件電性能下降,。
解決方案:TRILOS TR80A 三輥研磨機
三輥機為中高粘度漿料研磨分散zui有效的過程處理設(shè)備。特別是針對漿料中含有各類樹脂類溶劑,、金屬顆粒,、有機物顆粒、分體類填料的分散研磨有著其它設(shè)備難以取代的zui終效果,。TR80A型三輥機理論zui小加工精度可以達到1μm,,這個數(shù)值主要取決于物料本身的分散特性以及初始顆粒細度的大小值。
TRILOS TR80A型三輥機采用觸摸屏控制,,輥筒間隙通過4個步進電機與PLC控制單元獨立調(diào)整(如下圖),,響應(yīng)及反饋控制速度快,誤差小,,實際間隙值會同步顯示在觸摸屏上,,整機的穩(wěn)定性高,有利于客戶的工藝確定,。
具體案例
物料:陶瓷電容銀漿(成都某國有MLCC企業(yè))
原始顆粒細度:3μm 初始細度:<25μm
加工設(shè)備: TRILOS TR80A電子控制型三輥機 氧化鋯輥筒+合金鋼刮刀
粘度:17KCPS(廠家提供)
zui終細度要求:7μm以下
分散研磨工藝如下:(間隙模式)
銀漿 凈重:50g 開始時間:2:00 PM | |||||
遍數(shù) | 間隙1/μm | 間隙2/μm | 轉(zhuǎn)速(r/min) | 刀板壓力 | 結(jié)果 |
1 | 100 | 60 | 100 | 45 |
|
2 | 60 | 40 | 100 | 45 |
|
3 | 40 | 20 | 100 | 45 |
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4 | 20 | 15 | 100 | 45 |
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5 | 15 | 10 | 100 | 45 | 細度:90% 8μm |
6 | 12 | 8 | 100 | 45 | 細度:90% 3.5μm |
收料后: | 細度:90% 3.5μm | ||||
損耗/g | 4 | ||||
總結(jié): | 粗粒細度合格,,損耗小,軋制效果理想 |
經(jīng)由刮板細度計檢測,,5個步驟后細度達到8μm,,接近要求的7μm。在此基礎(chǔ)上,,進行第6遍參數(shù)研磨分散,,zui終達到的細度為3~4μm,接近銀漿初始顆粒細度3μm,,有效的提高了整體漿料分散的細度以及均勻性,,提升的產(chǎn)品的品質(zhì)。細度如下圖
研磨分散后的銀漿進行處理后,,通過電鏡顯微形貌觀察,,銀層表面電鍍效果良好,表現(xiàn)為銀層表面連續(xù),、均勻和致密,,沒有明顯的間隙和厚薄現(xiàn)象,無針孔,、起皮,、起泡和剝落等缺陷。通過檢測電鍍后端電極的附著力、可耐焊性,、可靠性及電性能等,其結(jié)果完夠滿足生產(chǎn)要求,。
通過泰洛思TR80A三輥研磨機解決了客戶漿料分散不均勻,顆粒細度不達標等問題,。同時其便捷可視化的操作也幫助了該公司研發(fā)人員制定研磨工藝參數(shù),,將各數(shù)據(jù)指標量化,從而實現(xiàn)大規(guī)模,、標準化工藝生產(chǎn),。解決前期依靠老員工調(diào)整設(shè)備,研磨分散不穩(wěn)定,,漿料損耗嚴重,、耗時長等問題。研磨分散后的銀漿經(jīng)該公司MLCC的生產(chǎn)線試用,,各項工藝性能指標皆為,,產(chǎn)品制程品質(zhì)也比較穩(wěn)定。
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