Guía de condensadores

Fundamentos de los condensadores [Lección 3] Cómo se fabrican los condensadores cerámicos multicapa

En esta columna técnica se explican los fundamentos de los condensadores.
El tema tratado en esta parte describe la estructura de los condensadores cerámicos multicapa y los procesos que intervienen en la producción de estos condensadores.

[Lección 3: Cómo se fabrican los condensadores cerámicos multicapa].

<Estructura básica de los condensadores cerámicos multicapa>

La estructura más básica utilizada por los condensadores para almacenar carga eléctrica consiste en un par de electrodos separados por un dieléctrico, como se muestra en la Fig. 1.

Fig. 1 Estructura básica de un condensador

Uno de los indicadores utilizados para expresar el rendimiento de un condensador es la cantidad de carga eléctrica que puede almacenar. Y en el caso de un condensador cerámico multicapa, al repetir la misma estructura mostrada en la Fig. 1 nivel tras nivel, aumenta la cantidad de carga que puede almacenar. La Fig. 2 muestra la estructura básica resultante.

Fig. 2 Estructura básica de un condensador cerámico monolítico

<Cómo se fabrican los condensadores cerámicos multicapa>

Una vez terminadas las materias primas del dieléctrico, se mezclan con diversos disolventes y otras sustancias y se pulverizan para formar una pasta tipo lodo. A continuación, esta pasta se transforma en láminas finas y, tras pasar por los ocho procesos de fabricación que se describen a continuación, los materiales se convierten en chips de condensadores cerámicos multicapa acabados.

<Procesos de fabricación de chips de condensadores cerámicos multicapa>

Proceso <1>: Impresión de electrodos internos en láminas dieléctricas.

Las láminas dieléctricas, que se han fabricado en rollos, se recubren con una pasta metálica que se convertirá en los electrodos internos. En los últimos años, el níquel ha sido el principal metal utilizado para los electrodos internos de los condensadores cerámicos multicapa y, en el caso de estos condensadores, las láminas dieléctricas se recubren con una pasta de níquel.

Fig. 3 Impresión de electrodos internos en láminas dieléctricas

Proceso <2>: Apilado de láminas dieléctricas en capas.

Una vez recubiertas las láminas dieléctricas con la pasta de electrodos interna, las láminas se apilan en capas, una sobre otra.

Proceso <3>: Pulsando

Se aplica presión a las capas apiladas de las láminas dieléctricas para ondularlas y darles forma. Por regla general, los procesos hasta aquí descritos se llevan a cabo en una sala blanca para mantener los materiales libres de materias extrañas.

Fig. 4 Apilado de láminas dieléctricas en capas y prensado

Proceso <4>: Corte

Los bloques del dieléctrico apilado se cortan con unas dimensiones de 1,0 mm × 0,5 mm, 1,6 mm × 0,8 mm o cualquier otro tamaño de chip específico.

Proceso <5>: Disparo

Las virutas cortadas se cuecen a una temperatura comprendida entre 1000 y 1300 grados Celsius. Como resultado, la cerámica y los electrodos internos se convierten en un todo integrado.

Fig. 5 Corte y cocción

Proceso <6>: Recubrimiento de electrodos externos y cocción

Los dos extremos de las virutas cocidas se recubren con una pasta metálica que se convertirá en los electrodos externos. Si se utiliza níquel para los electrodos internos, se aplica una pasta de cobre y las virutas se cuecen a una temperatura de unos 800 grados Celsius.

Proceso <7>: Revestimiento

Una vez horneados los electrodos externos, se les aplica una capa de níquel y otra de estaño. Normalmente se utiliza el chapado electrolítico: El niquelado sirve para mejorar la fiabilidad y el estañado para facilitar el montaje de la soldadura. Con este proceso, los chips ya están completos.

Fig. 6 Recubrimiento de los electrodos externos, cocción, chapado y acabado

Proceso <8>: Mediciones y embalaje (procesos suplementarios)

Por último, los chips terminados se comprueban para verificar que tienen las características eléctricas prescritas, tras lo cual se pegan con cinta adhesiva o se embalan de alguna otra forma, y se envían.

En los últimos años, los condensadores cerámicos multicapa se han hecho cada vez más pequeños y su capacitancia ha aumentado, al tiempo que se han mejorado sus procesos de fabricación; por ejemplo, las capas dieléctricas se han hecho más finas y se ha mejorado la precisión con la que se apilan las capas.

Persona responsable: Murata Manufacturing Co., Ltd. Y.G

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