Kondensator
Kondensator-Leitfaden
Grundlagen der Kondensatoren [Lektion 3] Wie keramische Vielschichtkondensatoren hergestellt werden
In dieser technischen Rubrik werden die Grundlagen von Kondensatoren erläutert.
Das in diesem Teil behandelte Thema beschreibt den Aufbau von keramischen Vielschichtkondensatoren und die Verfahren zur Herstellung dieser Kondensatoren.
[Lektion 3: Wie Keramik-Vielschichtkondensatoren hergestellt werden]
<Grundstruktur von keramischen Vielschichtkondensatoren>
Die grundlegendste Struktur, die von Kondensatoren zur Speicherung elektrischer Ladung verwendet wird, besteht aus einem Paar von Elektroden, die durch ein Dielektrikum getrennt sind, wie in Abb. 1 unten dargestellt.
Einer der Indikatoren für die Leistung eines Kondensators ist die Menge der elektrischen Ladung, die er speichern kann. Im Falle eines keramischen Vielschichtkondensators wird die speicherbare Ladungsmenge erhöht, indem die in Abb. 1 gezeigte Struktur Schicht für Schicht wiederholt wird. Abb. 2 zeigt die daraus resultierende Grundstruktur.
<Wie werden keramische Vielschichtkondensatoren hergestellt>
Nachdem die Rohmaterialien des Dielektrikums fertiggestellt sind, werden sie mit verschiedenen Lösungsmitteln und anderen Stoffen gemischt und zu einer Paste in Form einer Aufschlämmung zerkleinert. Diese Paste wird dann zu dünnen Platten geformt und nach Durchlaufen der acht unten beschriebenen Herstellungsverfahren zu fertigen keramischen Vielschichtkondensatorchips verarbeitet.
<Fertigungsverfahren für keramische Vielschichtkondensatorchips>
Verfahren <1>: Druck von Innenelektroden auf dielektrische Platten
Die zu Rollen gefertigten dielektrischen Platten werden mit einer Metallpaste beschichtet, die die Innenelektroden bilden wird. In den letzten Jahren wurde für die Innenelektroden von keramischen Vielschichtkondensatoren hauptsächlich Nickel verwendet, und bei solchen Kondensatoren werden die dielektrischen Platten mit einer Nickelpaste beschichtet.
Verfahren <2>: Stapeln von dielektrischen Platten in Schichten
Nachdem die dielektrischen Platten mit der internen Elektrodenpaste beschichtet wurden, werden die Platten in Schichten übereinander gestapelt.
Prozess <3>: Drücken Sie
Auf die gestapelten Schichten der dielektrischen Platten wird Druck ausgeübt, um sie zu quetschen und zu formen. Die bisherigen Verfahren werden in der Regel in einem Reinraum durchgeführt, um die Materialien frei von Fremdkörpern zu halten.
Prozess <4>: Schneiden
Die Blöcke des gestapelten Dielektrikums werden auf eine Größe von 1,0 mm × 0,5 mm, 1,6 mm × 0,8 mm oder eine andere spezifische Chipgröße zugeschnitten.
Prozess <5>: Feuern
Die geschnittenen Späne werden bei einer Temperatur im Bereich von 1000 bis 1300 Grad Celsius gebrannt. Die Keramik und die Innenelektroden werden dadurch zu einem integrierten Ganzen.
Verfahren <6>: Beschichtung der externen Elektroden und Einbrennen
Die beiden Enden der gebrannten Chips werden mit einer Metallpaste beschichtet, die die äußeren Elektroden bildet. Wird für die Innenelektroden Nickel verwendet, wird eine Kupferpaste aufgetragen und die Chips werden bei einer Temperatur von etwa 800 Grad Celsius gebrannt.
Prozess <7>: Beschichtung
Nach dem Einbrennen der Außenelektroden werden diese mit einer Schicht Nickel und einer Schicht Zinn beschichtet. Normalerweise wird eine elektrolytische Beschichtung verwendet: Die Vernickelung dient der Verbesserung der Zuverlässigkeit und die Verzinnung der Erleichterung der Lötmontage. Mit diesem Verfahren sind die Chips nun komplett.
Prozess <8>: Messen und Verpacken (ergänzende Prozesse)
Schließlich werden die fertigen Chips daraufhin geprüft, ob sie die vorgeschriebenen elektrischen Eigenschaften aufweisen, und anschließend mit Klebeband oder in anderer Form verpackt und versandt.
In den letzten Jahren sind keramische Vielschichtkondensatoren immer kleiner geworden und ihre Kapazität hat sich erhöht, während gleichzeitig die Herstellungsverfahren verbessert wurden; so sind beispielsweise die dielektrischen Schichten dünner geworden und die Präzision, mit der die Schichten gestapelt werden, wurde verbessert.
Verantwortliche Person: Murata Manufacturing Co. Ltd. Y.G
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