多層陶瓷電容製作工藝揭秘
發布時間:2014-05-27 責任編輯:willwoyo
【導讀】對dui於yu常chang用yong的de多duo層ceng陶tao瓷ci電dian容rong,我wo們men很hen少shao接jie觸chu到dao它ta的de內nei部bu結jie構gou和he製zhi作zuo工gong藝yi。那na麼me多duo層ceng陶tao瓷ci電dian容rong的de內nei部bu構gou造zao到dao底di是shi什shen麼me樣yang的de?它ta的de製zhi作zuo又you有you哪na些xie需xu要yao注zhu意yi的de問wen題ti呢ne?了le解jie這zhe些xie ,有助於我們更加精確的使用多層陶瓷電容。
多層陶瓷電容器的基本結構
電容器用於儲存電荷,其最基本結構如圖1所示,在2塊電極板中間夾著介電體。

電容器的性能指標也取決於能夠儲存電荷的多少。多層陶瓷電容器為了能夠儲存更多的電量,通過圖1中結構的多重層疊得以實現。

通過圖2可以直觀清新的看到多層陶瓷電容器的基本結構[page]
多層陶瓷電容器的製作方法
備好介電體原料後,將其與各種溶劑等混合並粉碎,形成泥狀焊料。將其做成薄貼片後,再經過如下說明的8道工序,就可以製成貼片多層陶瓷電容器。
①介電體板的內部電極印刷
對卷狀介電體板塗敷金屬焊料,以作為內部電極。
近年來,多層陶瓷電容器以Ni內部電極為主。所以,將對介電體板塗敷Ni焊料。

②層疊介電體板
對介電體板塗敷內部電極焊料後,將其層疊。
③衝壓工序
對層疊板施加壓力,壓合成一體。在此之前的工序為了防止異物的混入,基本都無塵作業。

④切割工序
將層疊的介電體料塊切割成1.0mm×0.5mm或1.6mm×0.8mm等規定的尺寸。
⑤焙燒工序
用1000度~1300度左右的溫度對切割後的料片進行焙燒。通過焙燒,陶瓷和內部電極將成為一體。

⑥塗敷外部電極、燒製
在完成燒製的片料兩端塗敷金屬焊料,以作為外部電極。如果是Ni內部電極,將塗敷Cu焊料,然後用800度左右的溫度進行燒結。
⑦電鍍工序
完成外部電極的燒製後,還要在其表麵鍍一層Ni及Sn。一般采用電解電鍍方式,鍍Ni是為了提高信賴性,鍍Sn是為了易於貼裝。貼片電容在這道工序基本完成。

⑧測量、包裝工序(補充)
確認最後完成的貼片電容器是否具備應有的電氣特性,進行料卷包裝後,即可出貨。
近年來,隨著多層陶瓷電容器的小型化、大容量化,各道工序也進行著種種改良,例如介電體的高度薄層化、提高疊層精度等。[page]
片狀多層陶瓷電容器的封裝方法
隨著以片狀多層陶瓷電容器為首的電子元器件的快速小型化發展,尺寸也進行了如下變化:
size (EIA) 3216(1206)→2012(0805)→1608(0603)→1005(0402)→0603(0201)→0402(01005)*,對於封裝的難度也在不斷增加。
* size (EIA)
3216(1206):3.2mm×1.6mm/2012(0805):2.0.mm×1.2mm/1608(0603):1.6mm×0.8mm/
1005(0402):1.0mm×0.5mm/0603(0201):0.6mm×0.3mm/0402(01005):0.4mm×0.2mm
如圖7所示,封裝工藝中產生的問題主要有元器件位置偏移、翹立,豎立等形式。這種整個元件呈斜立或直立,如石碑狀,人們形象地稱之為"立碑"現象 ( 也有人稱之為"曼哈頓"現象 ) 。
圖7 封裝過程中的問題
以下就立碑現象的成因與防止對策要點進行介紹說明。如圖8所示,立碑現象的產生是由於在焊錫時,作用於元件左右電極的張力不平衡,一側翹立並旋轉而造成的。

圖8 立碑現象的成因
造成張力不平衡的因素有很多,例如:左右的焊盤尺寸、焊錫厚度 、溫度、貼裝偏移等。如何有效製約上述不平衡因素,是實現完美封裝的關鍵所在。在基板設計、封裝工藝("印刷"、"貼裝"、"焊接(例:回流焊錫)")過程中需要注意以下內容。
1、基板設計
如圖9所示,若片狀元件的左右焊盤(印刷電路板上銅箔類零件貼裝的地方)的尺寸(麵積/形狀)不一致,焊接時,將會導致元件左右電極產生的表麵張力不平衡,產生立碑現象。按照各元件所推薦的形狀、尺寸標準,進行左右對稱的設計,這一點非常重要。

圖9 左右不對稱的焊盤
2.印刷
如圖10所(suo)示(shi),印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)的(de)焊(han)膏(gao)印(yin)刷(shua)工(gong)藝(yi)中(zhong),若(ruo)左(zuo)右(you)的(de)焊(han)錫(xi)量(liang)不(bu)一(yi)致(zhi),焊(han)接(jie)時(shi),將(jiang)會(hui)導(dao)致(zhi)元(yuan)件(jian)兩(liang)個(ge)焊(han)端(duan)產(chan)生(sheng)的(de)表(biao)麵(mian)張(zhang)力(li)不(bu)平(ping)衡(heng),產(chan)生(sheng)立(li)碑(bei)現(xian)象(xiang)。
此外,焊錫較厚時,作用於電極的張力就會變大,此時,盡量減少焊錫量,並使左右焊膏量一致,可以有效的防止立碑現象。

圖10 焊膏印刷
3. 貼裝
一般情況下,使用封裝機(Mounter)zaiyinshuadianlubanshangtiezhuangyuanjianshi,duiyuyuanqijianweizhiyouyidingpianlideqingkuang,zaihuiliuhanguochengzhong,youyurongronghanliaobiaomianzhanglidezuoyong,nenggouzidongxiaozhengpiancha。
但dan偏pian移yi嚴yan重zhong,拉la動dong反fan而er會hui使shi元yuan件jian豎shu起qi,產chan生sheng立li碑bei現xian象xiang。隨sui著zhe電dian子zi元yuan器qi件jian不bu斷duan朝chao著zhe小xiao型xing化hua方fang向xiang發fa展zhan,調tiao整zheng好hao元yuan件jian的de貼tie片pian精jing度du是shi非fei常chang重zhong要yao的de。
4. 回流焊錫
加熱導致焊錫融化,回流爐溫度急劇上升的情況下,由於電路板上封裝元件的大小、密度不同,爐內溫度不穩定使元件兩端存在溫差。電極間的焊膏融化程度的不同,產生了電極的張力差,發生立碑現象。如圖11所示,通過設置合理的預熱段,使爐內熱容量穩定,可以緩和爐內溫度偏差。建議按照推薦的回流溫度曲線進行設置。

圖11 回流溫度曲線
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻




