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(jī) 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(wú)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(guò)使用三輥機(jī)來(lái)對(duì)端電極原料銀漿進(jìn)行分散的方式，zui終提升優(yōu)化了銀漿的分散效果，從而達(dá)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(diǎn)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(shí)或延時(shí)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(shí)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(jī)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(dāng),漿料分散不均勻，顆粒細(xì)度不達(dá)標(biāo)，會(huì)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(guò),元件電性能下降。

解決方案：TRILOS TR80A 三輥研磨機(jī)

三輥機(jī)為中高粘度漿料研磨分散zui有效的過(guò)程處理設(shè)備。特別是針對(duì)漿料中含有各類樹脂類溶劑、金屬顆粒、有機(jī)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(jī)理論zui小加工精度可以達(dá)到1μm，這個(gè)數(shù)值主要取決于物料本身的分散特性以及初始顆粒細(xì)度的大小值。

TRILOS TR80A型三輥機(jī)采用觸摸屏控制，輥筒間隙通過(guò)4個(gè)步進(jìn)電機(jī)與PLC控制單元獨(dú)立調(diào)整（如下圖），響應(yīng)及反饋控制速度快，誤差小，實(shí)際間隙值會(huì)同步顯示在觸摸屏上，整機(jī)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(guó)有MLCC企業(yè)）

原始顆粒細(xì)度：3μm      初始細(xì)度：＜25μm

加工設(shè)備： TRILOS TR80A電子控制型三輥機(jī) 氧化鋯輥筒+合金鋼刮刀

粘度：17KCPS（廠家提供）

zui終細(xì)度要求：7μm以下

分散研磨工藝如下：（間隙模式）

    經(jīng)由刮板細(xì)度計(jì)檢測(cè)，5個(gè)步驟后細(xì)度達(dá)到8μm，接近要求的7μm。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行第6遍參數(shù)研磨分散，zui終達(dá)到的細(xì)度為3～4μm，接近銀漿初始顆粒細(xì)度3μm，有效的提高了整體漿料分散的細(xì)度以及均勻性，提升的產(chǎn)品的品質(zhì)。細(xì)度如下圖

研磨分散后的銀漿進(jìn)行處理后，通過(guò)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(wú)針孔、起皮、起泡和剝落等缺陷。通過(guò)檢測(cè)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(guò)泰洛思TR80A三輥研磨機(jī)解決了客戶漿料分散不均勻，顆粒細(xì)度不達(dá)標(biāo)等問題。同時(shí)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(biāo)量化，從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)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(yán)重、耗時(shí)長(zhǎng)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(xiàng)工藝性能指標(biāo)皆為，產(chǎn)品制程品質(zhì)也比較穩(wěn)定。 

上海人和科學(xué)儀器有限公司