
電極是MLCC制作的重要組成部分,內(nèi)電極是通過印刷、固化而成,通常要求漿料具備合適的黏度、觸變性和流平性,保證在涂敷過程中不流掛,堆積部份在烘干前迅速流平,要求燒成后光滑、均勻、無堆積。(更多關(guān)于多層陶瓷精彩內(nèi)容敬請關(guān)注7月3日艾邦第四屆多層陶瓷(LTCC/HTCC/MLCC)產(chǎn)業(yè)論壇)
MLCC在實際使用中發(fā)生的失效,除了常見的電應(yīng)力失效之外,大部分情況是MLCC自身存在缺陷。
其中薄介質(zhì)MLCC的內(nèi)電極堆積為影響其可靠性的常見問題,多為生產(chǎn)制程和過程管控不穩(wěn)定導(dǎo)致出現(xiàn)部分內(nèi)電極層堆積,引起電極的絕緣下降,影響了產(chǎn)品的可靠性能。
內(nèi)電極堆積缺陷是薄介質(zhì)MLCC失效的一個重要因素,缺陷的產(chǎn)生與內(nèi)電極漿料質(zhì)量、印刷工藝、絲網(wǎng)乳膠厚度和絲網(wǎng)目數(shù)都有密切關(guān)系。
影響因素一:漿料分散對內(nèi)電極堆積的影響
MLCC內(nèi)電極漿料的主要是由金屬粉體、無機粉體及有機載體3個部份組成。其中內(nèi)電極生產(chǎn)所用的粉體材料要求純度高、粉體顆粒近球形、粒徑小及分散性好。良好的分散可以使?jié){料具有合適的流動性,從而在印刷過程中形成清晰、均勻的圖案。分散效果不佳可能導(dǎo)致漿料中存在團聚的大顆粒,這會影響產(chǎn)品的耐壓性能和加速壽命試驗(HALT)等可靠性能,進而影響MLCC的整體性能和產(chǎn)品質(zhì)量。(更多關(guān)于多層陶瓷精彩內(nèi)容敬請關(guān)注7月3日艾邦第四屆多層陶瓷(LTCC/HTCC/MLCC)產(chǎn)業(yè)論壇)
工藝優(yōu)化:因此,在生產(chǎn)過程中,必須嚴(yán)格控制內(nèi)電極漿料的分散質(zhì)量。為得到分散效果最好的印刷漿料,上機印刷前一般會進行慢磨分散,使得分散劑對納米粉體實現(xiàn)完全的表面覆蓋,能均勻包裹粉體,在溶劑中形成較大的保護空間,使粉體在溶液中穩(wěn)定分散。

▲不同慢磨時間對內(nèi)電極堆積的影響
影響因素二:印刷工具潔凈度對內(nèi)電極堆積的影響
MLCC的絲網(wǎng)印刷過程中,清洗絲網(wǎng)是一個關(guān)鍵步驟,由于內(nèi)電極漿料帶一定的黏度,在印刷過程中容易在刮膠和外圍網(wǎng)版上黏附上干漿,同時在印刷過程由于靜電的作用絲網(wǎng)容易黏附上雜質(zhì),內(nèi)電極漿料混有雜質(zhì)或有機物的分散不均勻易導(dǎo)致內(nèi)電極堆積。隨著印刷次數(shù)的增加,內(nèi)電極漿料黏度上升,屈服值增大,流動性和轉(zhuǎn)移性變化,造成內(nèi)電極漿料沉淀在網(wǎng)版上。
工藝優(yōu)化:為了保持絲網(wǎng)的最佳性能,員工需定時對印刷一定次數(shù)后的絲網(wǎng)使用酒精進行清洗,以減少在印刷過程中干漿掉落,或黏附的雜質(zhì)混入內(nèi)電極漿料中,使得內(nèi)電極堆積,下圖為不同清洗刮膠和絲網(wǎng)頻率,對應(yīng)產(chǎn)品DPA磨片切片的結(jié)果。

▲?印刷絲網(wǎng)不同清洗頻率對內(nèi)電極堆積的影響
通過數(shù)據(jù)對比,在內(nèi)電極漿料印刷過程中,每印刷不到4000張時,清洗1次刮刀和絲網(wǎng),可以有效解決內(nèi)電極堆積的問題。

影響因素三:絲網(wǎng)乳膠厚度對內(nèi)電極堆積的影響
在多層陶瓷電容器(MLCC)的制造過程中,感光膠的厚度起很關(guān)鍵的因素,涂感光膠厚度對圖像再現(xiàn)的肩銳性、架橋性、平整性也有很大的影響。如圖2所示,感光乳膠的厚度增加,可以提高肩部的銳利程度,使得內(nèi)電極圖形的邊緣更加清晰,從而提高內(nèi)電極堆積的精度和一致性,同時還有助于減少印刷缺陷如針孔、白點、鋸齒和毛刺的問題。但過厚的感光乳膠層,可能會導(dǎo)致印刷出的內(nèi)電極漿料過多沉淀,或出現(xiàn)內(nèi)電極堆積的問題。

▲?不同感光乳膠厚度印刷圖形
影響因素四:絲網(wǎng)目數(shù)對內(nèi)電極堆積的影響
絲網(wǎng)目數(shù)是指每平方英寸的絲網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)孔的數(shù)量,它是衡量絲網(wǎng)細度和密度的一個重要指標(biāo),下圖所示。MLCC的制造過程中絲網(wǎng)目數(shù)的選擇直接影響印刷的清晰度和內(nèi)電極厚度。在網(wǎng)孔大小與顆粒通過方面,低目數(shù)的絲網(wǎng)網(wǎng)孔較大,允許較大的顆粒通過,這可能導(dǎo)致更多的顆粒堆積在內(nèi)電極上,影響其性能。
高目數(shù)的絲網(wǎng)意味著網(wǎng)孔較小,能夠過濾更細小的顆粒,這在內(nèi)電極堆積過程中可能有助于防止細小顆粒的通過,從而減少堆積的可能性。在透水性和透氣性方面,低目數(shù)的絲網(wǎng)透水性和透氣性較差,可能會導(dǎo)致氣體或液體流通不暢,增加堆積的可能性。高目數(shù)的絲網(wǎng)通常具有較好的透水性和透氣性,因其網(wǎng)孔較多,能讓液體或氣體更容易通過,在內(nèi)電極堆積過程中可能有助于保持良好的氣體或液體流通,減少堆積現(xiàn)象。
在印刷圖形清晰度方面,低目數(shù)的絲網(wǎng)雖然可以獲得較厚的介質(zhì)沉積量,但會降低印刷的清晰度。相反,高目數(shù)的絲網(wǎng)能夠提供更清晰的圖像,但可能會降低內(nèi)電極漿料的沉積厚度。同時,高目數(shù)絲網(wǎng)適合于需要較薄內(nèi)電極層的MLCC,而低目數(shù)絲網(wǎng)則適用于需要較厚電極層的MLCC。

▲不同絲網(wǎng)目數(shù)印刷的解像度
針對上述影響因素,可對薄介質(zhì)MLCC的印刷過程對內(nèi)電極堆積進行優(yōu)化,
1)內(nèi)電極漿料印刷前進行慢磨,可使獲得分散穩(wěn)定、黏度合適的漿料,在印刷過程中更容易獲得均勻涂敷、不堆積的內(nèi)電極圖形;
2)印刷工具的潔凈度影響內(nèi)電極內(nèi)電極堆積,提高清洗絲網(wǎng)頻率可減少漿料黏附在網(wǎng)版上,形成干漿混入芯片內(nèi)電極上;
3)為了獲得高質(zhì)量的MLCC產(chǎn)品,需要精確控制絲網(wǎng)乳膠的厚度,以確保內(nèi)電極的均勻印刷和高質(zhì)量;
4)高目數(shù)目絲網(wǎng)適合于薄介質(zhì)MLCC的內(nèi)電極漿料印刷,可獲得清晰度更高的內(nèi)電極圖形。
文章內(nèi)容來源:電子工藝技術(shù)——《薄介質(zhì)MLCC的一種常見缺陷及其制備工藝優(yōu)化》
封面圖源:三環(huán)集團
? 活動推薦 第四屆多層陶瓷(LTCC/HTCC/MLCC)產(chǎn)業(yè)論壇(2025年7月3日·合肥) 2025年7月3日 合肥 合肥皇冠假日酒店
一、會議議題
第四屆多層陶瓷(LTCC/HTCC/MLCC)產(chǎn)業(yè)論壇 |
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開幕式 |
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08:30-08:40 |
開場詞 |
艾邦智造創(chuàng)始人江耀貴 |
08:40-08:45 |
領(lǐng)導(dǎo)致辭 |
合肥圣達電子科技實業(yè)有限公司胡竹松CTO |
08:45-08:50 |
領(lǐng)導(dǎo)致辭 |
合肥恒力裝備有限公司奚思副總經(jīng)理 |
時間 |
議題 |
演講嘉賓 |
08:50-09:10 |
氮化鋁陶瓷新應(yīng)用和新技術(shù) |
合肥圣達電子科技實業(yè)有限公司陶瓷封裝專業(yè)部部長集團專家黨軍杰 |
09:10-09:40 |
多層共燒陶瓷燒結(jié)設(shè)備工藝研究 |
合肥恒力裝備有限公司電熱裝備事業(yè)部總經(jīng)理蔡傳輝 |
09:40-10:10 |
低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)新進展 |
嘉興佳利電子有限公司副總胡元云 |
10:10-10:30 |
茶歇 |
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10:30-11:00 |
LTCC射頻器件研制技術(shù)和發(fā)展趨勢 |
深圳飛特爾科技有限公司董事長王洪洋博士 |
11:00-11:20 |
陶瓷覆銅板用原材料國產(chǎn)化 |
合肥圣達電子科技實業(yè)有限公司部長集團專家許海仙 |
11:20-11:50 |
薄膜沉積技術(shù)在基板制備中的應(yīng)用 |
廣東匯成真空科技股份有限公司研發(fā)部項目經(jīng)理覃志偉 |
11:50-12:20 |
低成本高可靠芯片空腔封裝(ACC ACP): |
佛山市佛大華康科技有限公司高級工程師劉榮富 |
12:20-13:20 |
午餐 |
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13:20-13:50 |
MLCC技術(shù)發(fā)展趨勢及信維新產(chǎn)品介紹 |
深圳市信維通信股份有限公司陶瓷研究院院長/MLCC研發(fā)總經(jīng)理 宋喆 |
13:50-14:20 |
邁博瑞新一代MLCC漿料過濾技術(shù)解決方案? |
邁博瑞新材料(嘉興)有限公司研發(fā)經(jīng)理胡進華 |
14:20-14:50 |
微射流均質(zhì)機在MLCC行業(yè)的應(yīng)用 |
諾澤流體科技(上海)有限公司 銷售總監(jiān) 劉立柯 |
14:50-15:20 |
基于納米導(dǎo)電墨水高溫厚膜電極電路噴墨制造技術(shù) |
北京大華博科智能科技有限公司CEO 張興業(yè)? |
15:20-15:50 |
電子行業(yè)高純氮氣降本增效 |
加力新能源科技(上海)有限公司發(fā)展部部長李曉冬 |
15:50-16:10 |
功能陶瓷金屬化漿料概述 |
合肥圣達電子科技實業(yè)有限公司部長楊軍博士 |
16:10-16:30 |
茶歇 |
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16:30-17:00 |
MLCC產(chǎn)品的檢測及其可靠性分析技術(shù) |
風(fēng)華高科研究院檢測分析中心技術(shù)開發(fā)工程師孫鵬飛 |
17:00-17:30 |
低成本高頻高強度銅基LTCC材料及工程應(yīng)用(上) |
中國振華集團云科電子有限公司副總工程師龐錦標(biāo) |
17:30-18:00 |
低成本高頻高強度銅基LTCC材料及工程應(yīng)用(下) |
航天科技五院西安分院主任工藝師楊士成 |
18:00-18:30 |
多層陶瓷元器件與材料發(fā)展及應(yīng)用 |
電子科技大學(xué)教授唐斌 |

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