【科普贴】多层陶瓷电容器的制造工序，你知道吗？

周二, 31 三月 2020 - 16:51

本文将向大家介绍多层陶瓷电容器的结构及制造工序。

多层陶瓷电容器的基本结构 
电容器用于储存电荷，其最基本结构如图1所示，在2块电极板中间夹着介电体。
<img alt="电容器的基本结构" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="5062be74-2e45-4ea7-8552-3351ee685faa" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1.%20%E7%94%B5%E5%AE%B9%E5%99%A8%E7%9A%84%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E7%BB%93%E6%9E%84.png" />

<center>图1. 电容器的基本结构

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电容器的性能指标也取决于能够储存电荷的多少。多层陶瓷电容器为了能够储存更多的电量，通过图1中结构的多重层叠得以实现。图2是其基本构造。
<img alt="多层陶瓷电容器的基本结构" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="43a0eb5e-517a-4ae0-ac30-ef223fc3b830" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE2.%20%E5%A4%9A%E5%B1%82%E9%99%B6%E7%93%B7%E7%94%B5%E5%AE%B9%E5%99%A8%E7%9A%84%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E7%BB%93%E6%9E%84.png" />

<center>图2. 多层陶瓷电容器的基本结构

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掌握多层陶瓷电容器的制作方法 
备好介电体原料后，将其与各种溶剂等混合并粉碎，形成泥状焊料。将其做成薄贴片后，再经过如下说明的8道工序，就可以制成贴片多层陶瓷电容器。

贴片多层陶瓷电容器的加工工序

①介电体板的内部电极印刷 
对卷状介电体板涂敷金属焊料，以作为内部电极。 
近年来，多层陶瓷电容器以Ni内部电极为主。所以，将对介电体板涂敷Ni焊料。
<img alt="图3. 介电体板―内部电极印刷" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="27be5a8e-8e00-4b35-835b-4b55f5796205" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE3.%20%E4%BB%8B%E7%94%B5%E4%BD%93%E6%9D%BF%E2%80%95%E5%86%85%E9%83%A8%E7%94%B5%E6%9E%81%E5%8D%B0%E5%88%B7.png" />

<center>图3. 介电体板―内部电极印刷

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②层叠介电体板 
对介电体板涂敷内部电极焊料后，将其层叠。

③冲压工序 
对层叠板施加压力，压合成一体。在此之前的工序为了防止异物的混入，基本都无尘作业。
<img alt="介电体板层叠―冲压" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="dee15765-832d-4efd-bb4e-fb09477938a3" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE4.%20%E4%BB%8B%E7%94%B5%E4%BD%93%E6%9D%BF%E5%B1%82%E5%8F%A0%E2%80%95%E5%86%B2%E5%8E%8B.png" />

<center>图4. 介电体板层叠―冲压

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④切割工序 
将层叠的介电体料块切割成1.0mm×0.5mm或1.6mm×0.8mm等规定的尺寸。

⑤焙烧工序 
用1000度～1300度左右的温度对切割后的料片进行焙烧。通过焙烧，陶瓷和内部电极将成为一体。
<img alt="切割―焙烧工序" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="390e9e3c-2e40-446c-b75b-8483c3b66b7e" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE5.%20%E5%88%87%E5%89%B2%E2%80%95%E7%84%99%E7%83%A7%E5%B7%A5%E5%BA%8F.png" />

<center>图5. 切割―焙烧工序

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⑥涂敷外部电极、烧制 
在完成烧制的片料两端涂敷金属焊料，以作为外部电极。如果是Ni内部电极，将涂敷Cu焊料，然后用800度左右的温度进行烧结。

⑦电镀工序 
完成外部电极的烧制后，还要在其表面镀一层Ni及Sn。一般采用电解电镀方式，镀Ni是为了提高信赖性，镀Sn是为了易于贴装。贴片电容在这道工序基本完成。
<img alt="涂敷外部电极、烧结―电镀工序―完成" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="316ee692-6906-40fc-853e-471e15ae4194" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE6.%20%E6%B6%82%E6%95%B7%E5%A4%96%E9%83%A8%E7%94%B5%E6%9E%81%E3%80%81%E7%83%A7%E7%BB%93%E2%80%95%E7%94%B5%E9%95%80%E5%B7%A5%E5%BA%8F%E2%80%95%E5%AE%8C%E6%88%90.png" />

<center>图6. 涂敷外部电极、烧结―电镀工序―完成

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⑧测量、包装工序（补充） 
确认最后完成的贴片电容器是否具备应有的电气特性，进行料卷包装后，即可出货。

近年来，随着多层陶瓷电容器的小型化、大容量化，各道工序也进行着种种改良，例如介电体的高度薄层化、提高叠层精度等。