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基础知识
行业介绍
多层陶瓷电容器的起源可追逆到二战期间玻璃釉电容器的诞生,由于性能优异的高频发射电容器对云母介质的需求巨大,而云母矿产资源缺以及战争的影响,美国陆军通信部门资助陶瓷实验开展了喷涂下班釉介质和丝网刷银电极经叠层层共烧,再烧附端电极的独石化工艺研究在战后得到进一步推广。并逐渐变为今天的二种型湿法工艺,干法工艺要追到二战期间诞生的流延工艺技术,在1943---1945后美国开始流延工艺技术的研究并组装一台流延机为钢带流延机,并在1952年获得专利。
二战后苏联与美国电容器技术似入我国并形成一定的生产规模,为了改进性能,扩大生产规模,60年代我国产业界开始尝试用陶瓷介质进行轧膜成型,印刷叠层工艺制造独石结构的瓷介电容器。
在80年代随着SMT与MLC技术的发展,MLC的高比容介质薄层化趋势突破专统厚度范围,二种干法流延方式被世界大多类MLC生产厂家普通使用,80年代以来我国引进了干法流延和湿法印刷成膜及相关生产技术,有效地改善了MLC制造工艺水平。
随后92---96年日本引入了SLOT-DIE流延头的新技术实现厚度为2—25MM代表了流延技术的最高水平(先后有康井、平野、横山生产的流延机)。
独石电容器是由涂有电极的陶瓷膜素坯,以一定的方式叠全起来最后经过一次焙烧成一整体,故称为“独石”也称多层陶瓷电容器(
)
独石电容器的特点是具有体积小、比容大、内电感小、耐湿、寿命长、可靠性高的优点;独石电容器的发展取决于材料(包括介质材料、电极浆料、粘合剂)和工艺技术的发展,其中陶瓷介质有差决定性作用。独石瓷介电容器有两种类型:一种为温度补偿型(是MGTTD3、CATIO3和TIO2或以这些为基础再加入稀土氧化物、氧化铋、粘土等配制成的瓷料;而加一种是高介电系数型,以BATTO3主要成分高温烧成。
料,电导率大、焊接方便、价格不高、工艺性好,但银电极在高温、高湿、强直流电场作用下银离子易迁移,造成电容器失效的主要原因,故目前沿用低温烧结用银钯结合(950---1100度)
材料的用途是由其性能所决定的,而材料的性能异不是一成不变的,可以通过改变厚材料的纯度,粒度或各种添加剂和各工艺因素等进行改性。
由于BATIO3(烧温高一般在1300度以上烧成)制作独石电容器需高熔点的贵金属,铂、钯、银、铜作电极(但内电极成本为30%---80%)其次是烧成时为避免内电极氧化,熔融、必需用。
NI在空气中会氧化,因而用NI电极的MLC应低氧分压下烧结,否则NI电极将氧化并向陶瓷内扩散,(用NI厚子迁移速度较银、钯都小,其外电极用NI与内电极同时烧成,电极联接的可靠性高)
独石电容器的可靠性,在长期使用过程中,在高温和直流电场作用下电性能逐渐变劣,表现损耗增加,绝缘下降以至短路,(主要由于介质存在缺陷如微气孔、裂纹以陶瓷片薄的区域或由内电极靠得较紧的部分其属增加导致发热从而降低了绝缘电阻。
沿着小型化、高频化、多功能化方向发展。广泛应用于飞行仪器运载火箭、星定位、导航、雷达、电子对抗等微型电子。
片或多层陶瓷电容器的结构特点:
(片状、多层次结构、平行排列使印刷有效面积增大)
陶瓷本身为多孔性,要求孔洞越少越好,产生致命的欠缺,严格控制每道工艺环节非常重要。
的生产工艺过程
第1节前道工序生产工艺过程
配料
生产工艺的第一道工序,故语云:“万事开头难”从事种厚材料的来料到瓷浆的形成都需经过科学的试验反复验证并通过摘优先取的下面我们介绍配料工序的生产工艺。
厚材料来料------------按工艺配方配制------------球磨--------------成浆配料术语
配料将陶瓷粉和粘合剂及溶剂等按一定比例经过球磨一定时间,形成陶瓷浆料。配料所用的陶瓷材料
1、按材料特性分类可分为:NPO(COG)、X7R、Y5V三种
2、按材料类型可分为:BME、NME两种类型同
3、时均包括NPO(COG)、X7R、Y5V特性材料
4、我公司目前所用的陶瓷材料,
5、材料如下:
BME类:(1)NPO(COG)-------------CG---33C(CG---32)
(2)X7R---------------AD342N AD352N X7R-NI
(3)Y5V------------AD143N YF123B AD173B AD163N
NME类:(1)NPO(COG)--------------CG800LC CG300L COG150L CGL400 VLF-220B
(2)X7R----------AD302J
(3)Y5V
瓷粉的作用是:瓷介电容的主要材料,烧成后成为持硬性脆,多晶多相结构的瓷体配瓷浆