電容指南

電容器的基礎知識 [第 3 課] 如何製造多層陶瓷電容器

本技術專欄將解釋電容的基礎知識。
本部分所處理的主題描述了多層陶瓷電容的結構以及這些電容的製造過程。

[第 3 課:如何製造多層陶瓷電容]

<多層陶瓷電容器的基本結構>。

如下圖 1 所示,電容器用來儲存電荷的最基本結構是由一對被電介質隔開的電極組成。

圖 1 電容器的基本結構

用來表示電容器性能的指標之一是它可以儲存多少電荷。就多層陶瓷電容而言,只要將圖 1 所示的相同結構逐層重複,就能增加其可儲存的電荷量。 圖 2 顯示了結果的基本結構。

圖 2 單片陶瓷電容的基本結構

<多層陶瓷電容的製造過程>

電介質的原材料完成後,會與各種溶劑和其他物質混合,並粉碎成漿狀膏體。然後,這種糊狀物會形成薄片,在通過下文所述的八種製造流程後,這些材料就變成了成品多層陶瓷電容晶片。

<多層陶瓷電容晶片的製造流程>。

製程<1>:將內部電極印刷到介質片上

已製成捲狀的電介質薄片會塗上金屬漿料,這些金屬漿料將成為內部電極。近年來,鎳已經成為多層陶瓷電容內部電極的主要金屬,在這種電容的情況下,介質薄片會塗上鎳漿料。

圖 3 在介質板上印刷內部電極

製程 <2>:層層堆疊介電片

在電介質薄片塗上內部電極漿料之後,薄片會一層一層地堆疊起來。

過程 <3>:按下

將壓力施加在堆疊層的電介質薄片上,使其捲曲成型。 一般而言,上述製程都是在無塵室中進行,以確保材料不含異物。

圖 4 層層堆疊電介質薄片並壓制

製程 <4>:切割

堆疊電介質的區塊切割成 1.0 mm × 0.5 mm、1.6 mm × 0.8 mm 或任何其他特定晶片尺寸。

過程 <5>:發射

切割後的晶片在 1000 至 1300 攝氏度的溫度下燒成。陶瓷和內部電極因此成為一個整體。

圖 5 切割與燒成

製程<6>:外部電極的塗層和烘烤

在燒成的晶片兩端塗上金屬漿,成為外部電極。如果內部電極使用鎳,則會塗上銅漿,然後在攝氏 800 度左右的溫度下烘烤晶片。

製程 <7>:電鍍

外部電極烘烤完成後,會在其表面鍍上一層鎳和一層錫。通常使用電解鍍:鍍鎳是為了提高可靠性,而鍍錫則是為了方便焊錫安裝。 完成此製程後,晶片就完成了。

圖 6 外部電極的塗層、烘烤、電鍍和完成

製程 <8>:測量和包裝(輔助流程)

最後,完成的晶片會經過檢查,以確認它們具有規定的電氣特性,之後,它們會被貼上膠帶或以其他形式包裝,並運送出貨。

近年來,多層陶瓷電容的體積越來越小,電容量也越來越大,同時製程也不斷改進;例如,介電層變得更薄,層疊的精密度也提高了。

負責人:村田製作所 Y.G

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