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上海人和科學(xué)儀器有限公司
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提升多層陶瓷電容(MLCC)端電極銀漿分散效果的方法

提升多層陶瓷電容(MLCC)端電極銀漿分散效果的方法
人和科儀  2025/06/06  |  閱讀:84
產(chǎn)品配置單:

型號(hào): TR50 M

產(chǎn)地: 美國(guó)

品牌:

面議 參考報(bào)價(jià)
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型號(hào): TR80 A

產(chǎn)地: 美國(guó)

品牌: TRILOS 泰洛思

面議 參考報(bào)價(jià)
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型號(hào): TR120 A

產(chǎn)地: 美國(guó)

品牌:

面議 參考報(bào)價(jià)
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方案詳情:

關(guān)鍵詞:電容 MLCC 端電極 銀漿 三輥機(jī) 分散 燒結(jié)

片式多層陶瓷電容器(MLCC

多層陶瓷電容器 (Multi-layer Ceramic Capacitor 簡(jiǎn)稱MLCC)是電子整機(jī)中主要的被動(dòng)貼片元件之一,它誕生于上世紀(jì)60年代,最先由美國(guó)公司研制成功,后來在日本公司(如村田Murata、TDK、太陽誘電等)迅速發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化,至今依然在全球MLCC領(lǐng)域保持優(yōu)勢(shì),主要表現(xiàn)為生產(chǎn)出MLCC具有高可靠、高精度、高集成、高頻率、智能化、低功耗、大容量、小型化和低成本等特點(diǎn)。

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。被譽(yù)為“電子工業(yè)大米”,是目前用量較大、發(fā)展較快的片式元器件之一。根據(jù)中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),我國(guó)MLCC市場(chǎng)規(guī)模從2016年的257.2億元增長(zhǎng)到2019年的438.2億元,復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到19.4%,2021年中國(guó)MLCC市場(chǎng)規(guī)模約達(dá)483.5億元。

MLCC是由印好電極(內(nèi)電極)的陶瓷介質(zhì)膜片以錯(cuò)位的方式疊合起來,經(jīng)過一次性高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片,再在芯片的兩端封上金屬層(外電極) , 從而形成-個(gè)類似獨(dú)石的結(jié)構(gòu)體,故也叫獨(dú)石電容器。


制作工藝

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,元件電性能下降。

在MLCC作為電子行業(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TRILOS三輥機(jī)來對(duì)端電極原料銀漿進(jìn)行高效分散的方式,最終提升優(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。

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有效的過程處理設(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)備難以取代的最終效果。TR80A型三輥機(jī)理論最小加工精度可以達(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(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)

最終細(xì)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(shí)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


4

20

15

100

45


5

15

10

100

45

細(xì)度:90%   8μm

6

12

8

100

45

細(xì)度:90%  3.5μm

收料后:

細(xì)度:90%  3.5μm

損耗/g

4

總結(jié):

細(xì)度合格,損耗小,軋制效果理想


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,最終達(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(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)果完全能夠滿足生產(chǎn)要求。

客戶通過TRILOS 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為該公司研發(fā)人員制定研磨工藝參數(shù)提供了幫助,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)。徹底解決了前期依靠老員工調(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)皆為良好,產(chǎn)品制程品質(zhì)也比較穩(wěn)定。 


TRILOS三輥機(jī)優(yōu)點(diǎn):

① TRILOS三輥機(jī)采用一次循環(huán),有可能完全實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的均質(zhì)化與分散,減少顆粒尺寸,打破團(tuán)聚粒子。其結(jié)果是均質(zhì)化的漿料,可為物料的進(jìn)一步加工打下基礎(chǔ)。

② 可用觸摸屏實(shí)現(xiàn)每個(gè)輥間距離調(diào)節(jié),確保輥?zhàn)悠叫卸?。彈性張緊的刮刀插口確保刮刀恒壓,在操作過程中不需要重新調(diào)節(jié)。

③ 不同材質(zhì)的輥?zhàn)佣伎梢允褂?,輥?zhàn)蛹肮蔚恫馁|(zhì)的選擇-從不銹鋼到氧化鋁,碳化硅及氧化鋯-滿足各種不同需要。

④ 三輥機(jī)上的安全裝置確保操作人員的安全,機(jī)器可簡(jiǎn)易而及其快速的清洗。

      TRILOS 的物聯(lián)網(wǎng)、智能化三輥機(jī)解決方案,解決了客戶在使用中遇到的數(shù)據(jù)無法量化分析,數(shù)據(jù)丟失,設(shè)備互相獨(dú)立,無法聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行管理和控制等等方面的問題。讓客戶可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,對(duì)員工進(jìn)行權(quán)限分配和管理,設(shè)備運(yùn)行過程保持全程記錄和備份,利于加工過程參數(shù)的研究和設(shè)計(jì)開發(fā)。此外,智能物聯(lián)平臺(tái)還可以接入混料機(jī)、三輥機(jī)、上料機(jī)、均質(zhì)機(jī)等設(shè)備平臺(tái),同時(shí)可以接入在線粘度計(jì)、在線近紅外、在線粒度儀等儀器進(jìn)行過程監(jiān)控。





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吳經(jīng)理:13918294437
郵箱:info@renhesci.com



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