中國粉體網(wǎng)訊 近年來，隨著電子設(shè)備技術(shù)迭代，汽車電子化利用率的提高，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使各類電子化產(chǎn)品的功能呈現(xiàn)出多元化趨勢，復(fù)雜性也在逐步增強(qiáng)，對高端MLCC的需求也隨之增長。
而對于高端MLCC而言，不論是小尺寸還是高容量，都指向材料的精密度和介電性能。若要在一定的體積上提升電容量，一是材料上增加介電常數(shù)、二是降低介質(zhì)厚度，增加MLCC內(nèi)部的疊層數(shù)量。因此，原材料和制備工藝都是關(guān)鍵要素。
來源：國瓷材料
配料對MLCC容量的影響
配料是將陶瓷粉末、PVB 粘合劑、有機(jī)溶劑（甲苯、無水乙醇）、添加劑（包括分散劑、增塑劑、消泡劑、稀釋劑等）按照一定比例和順序充分混合，經(jīng)過砂磨機(jī)，在一定的砂磨時間及轉(zhuǎn)速作用下，將各組分充分分散均勻，使粘合劑均勻的包裹在陶瓷粉末上，形成具有一定流動性的穩(wěn)定的陶瓷漿料，以備流延使用。這是MLCC制備的第一步，也是至關(guān)重要的一步，從產(chǎn)品的角度來講，配料工藝的好壞，直接決定了最終產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。配料對MLCC容量的影響，主要是體現(xiàn)在以下幾個方面：
瓷漿的粒度、比表面積：瓷漿的粒度越小，比表面積越大，表面能越大，活性越高，燒結(jié)時的溫度越低，相同條件下，燒結(jié)收縮率越大，燒結(jié)致密性越好，對應(yīng)的介質(zhì)厚度越小，容量越大。
瓷漿的粘度、固含量：固含量越大，粘度相對也更大，相同條件下，燒結(jié)膜厚收縮越小，對應(yīng)的介質(zhì)厚度越大，容量越小。
流延對MLCC容量的影響
流延是將配料制得的陶瓷漿料，經(jīng)過流延頭，將陶瓷漿料均勻的涂布在PET膜上，再經(jīng)過烘箱烘干，從而獲得厚度均勻的陶瓷膜片。流延對MLCC容量的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
陶瓷膜片的厚度、重量：陶瓷膜片的厚度不均勻，會導(dǎo)致容量分散，集中度差。
陶瓷膜片的密度：膜片密度越大（面密度越高），相同條件下，燒結(jié)膜厚收縮相對較小，對應(yīng)的介質(zhì)厚度越大，容量越小。
膜片外觀：
進(jìn)氣排氣量：在流延過程中，排氣量一般要比進(jìn)氣量大，在一定的體積內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，有利于揮發(fā)出來的溶劑蒸汽的排出。但是負(fù)壓過大，容易將烘箱內(nèi)的熱量排出，烘箱內(nèi)溫度不足，導(dǎo)致瓷漿的溶劑揮發(fā)不完全，膜片“較濕”，膜片密度較大，容量越小。
印刷對MLCC容量的影響
絲網(wǎng)印刷是在流延好的膜片上，通過絲網(wǎng)將內(nèi)電極漿料印刷在陶瓷膜片上，經(jīng)過高溫烘干，從而形成具有一定形狀和尺寸的電極圖形，經(jīng)過疊層錯位的方式形成MLCC 的內(nèi)電極結(jié)構(gòu)。
印刷對MLCC容量的影響，主要是體現(xiàn)在以下幾個方面：
電極圖形：電極圖形越清晰，針孔，白點(diǎn)，鋸齒，毛刺越小，電極圖形越完整，內(nèi)電極圖形有效面積越大，對應(yīng)的容量越大。
印刷內(nèi)電極印重、印厚：印刷內(nèi)電極印重或印厚越大，對應(yīng)的容量越大。
電極肥大、重影、電極滲開：電極肥大或重影，會造成圖形尺寸偏大，電極有效面積越大，對應(yīng)的容量越大，但是可靠性會降低。電極滲開是印刷圖形邊緣存在類似水印的現(xiàn)象，會造成容量分散，容量命中率變差。
疊層對MLCC容量的影響
疊層是將印刷好內(nèi)電極的陶瓷膜片，根據(jù)設(shè)計要求，按照一定的錯位方式交錯的疊壓在一起，形成一個巴塊。疊層的對位精度，將直接影響到上下電極的正對面積，進(jìn)而影響產(chǎn)品的容量。
疊層對MLCC容量的影響， 主要是體現(xiàn)在以下幾個方面：
設(shè)計層數(shù)：通常設(shè)備會按照設(shè)計層數(shù)進(jìn)行堆疊，但是出現(xiàn)技術(shù)錯誤，就會造成實(shí)際疊層層數(shù)和設(shè)計層數(shù)的有偏差，影響產(chǎn)品容量。
疊層巴厚：疊層時的溫度越高，壓力越大，巴塊的巴厚越薄，相應(yīng)的介質(zhì)膜片變薄，容量變大。
排膠和燒結(jié)對MLCC容量的影響
排膠和燒結(jié)是MLCC制備的關(guān)鍵工序，其目的是避免瓷體燒結(jié)時有機(jī)物的快速揮發(fā)導(dǎo)致分層和開裂等缺陷。選擇合適的溫度、升溫速率和排氣量會直接影響MLCC芯片的排膠效果。
MLCC的燒結(jié)是陶瓷和含有金屬的內(nèi)電極共燒的，而二者開始收縮的溫度和收縮率是不同的。極限的高端MLCC產(chǎn)品，單層陶瓷介質(zhì)上只有3-5個陶瓷顆粒，最多要疊幾百到一千層，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化非常容易導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，因此燒結(jié)爐的升溫速率、控溫精度和合理的燒結(jié)工藝的制定非常關(guān)鍵。
對于薄層介質(zhì)的高容產(chǎn)品（＜3μm），內(nèi)電極和介質(zhì)之間的收縮率差異更明顯，通常采用 RHK 快速燒結(jié)工藝（25 ℃/min），實(shí)現(xiàn)內(nèi)電極和介質(zhì)共燒，減少了電極漿料團(tuán)聚和孔洞現(xiàn)象的產(chǎn)生，改善了內(nèi)電極的連續(xù)性，從而提高了產(chǎn)品容量。
倒角對 MLCC 容量的影響
倒角是將燒結(jié)后的芯片、球磨介質(zhì)、水和添加劑按一定比例充分混合，在一定轉(zhuǎn)速的研磨下，將芯片表面打磨光滑，使內(nèi)電極充分暴露的過程。對于高容產(chǎn)品，由于燒結(jié)后的產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大，倒角后，容易出現(xiàn)微裂、分層甚至開裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致MLCC容量會偏低或分散，通常可以采用燒前生倒來改善燒結(jié)后熟倒，避免燒結(jié)后應(yīng)力過大開裂。
倒角前后形態(tài)示意圖
電鍍對 MLCC 容量的影響
電鍍是燒端后的芯片，在電鍍?nèi)芤褐校秒娀瘜W(xué)反應(yīng)，在芯片的金屬表面沉積鎳和錫的過程。根據(jù)產(chǎn)品燒端后的情況，有些產(chǎn)品會在電鍍前對端電極層進(jìn)行鍍前處理，確保端電極的致密，避免在端鍍過程出現(xiàn)鍍液滲漏的現(xiàn)象，導(dǎo)致容量低。
參考來源：
林顯竣等：制備工藝對多層陶瓷電容器容量的影響研究
胡程康：鈦酸鋇陶瓷的冷燒結(jié)工藝探索及性能研究
微容科技：MLCC制作流程詳解
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）
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