電容指南

用於導電膠的多層陶瓷電容 GCG 系列

09/13/2013

簡介

在電子產業中，無鉛產品正被大量採用和開發。導電膠作為對環境更有益的無鉛產品（焊料替代產品）已經受到關注。目前，它們正被用於電子零件（最顯著的是多層陶瓷電容），以及 LED 裸片連接粘合劑、CCD 和其他耐熱性低的模組、存在熔點問題的樹脂密封模組、需要高耐熱性和耐溫循環特性的車載模組等。

如果將傳統的焊料貼裝零件放置在溫度變化劇烈的環境中，並受到熱衝擊，則焊料零件上的負荷會根據零件與基板的膨脹/收縮率之差而增加，從而導致裂縫的形成。然而，導電膠貼片很少會有這種風險。照片 1 顯示了導電膠貼裝的範例。

預計導電膠在未來將有廣泛的應用。一旦導電膠達到國際標準化，預計將取代幾個傳統的焊錫安裝市場。

商品化的背景

本公司已針對上述市場將多層陶瓷電容 GCG 系列商品化。該系列包括由 Ag（銀）-Pd（鈀）組成的外部電極，並顯示出與導電粘合劑的可靠粘合性。GCG 系列是用於安裝需要放置在惡劣溫度環境中的電子零件的結構，例如汽車的引擎控制單元、各種感測器電路等。圖一為本系列與傳統外部電極電鍍（GCM 系列）的結構比較，圖二為本系列與傳統產品的接著性比較。

導電膠透過節能、低溫製程產生強大的零件黏著力。它們的設計是使用含有 Ag 填料的環氧樹脂。與這種粘合劑相比，傳統的 Sn（錫）電鍍端子電極結構因其表面光滑而無法保證足夠的粘合性，而且可靠性不高，因為 Ag 和 Sn 接觸面的電勢差會隨著時間的推移造成電勢差腐蝕。為了解決這兩個問題，我們公司創造了一種擁有 Ag 結構的外部電極。其表面具有厚膜燒結電極特有的凸凹質感，可確保與粘合劑的接觸面積。此外，這種結構還能確保接觸表面都是 Ag 表面，從而避免電位差腐蝕。Pd 的加入使得防止 Ag 表面氧化成為可能。

電遷移

如果在濕度極高的環境中發生電勢差，導電膠中的導電填料金屬和外部電極中使用的 Ag 有絕緣性能降低的風險。這種差異是由於正負極之間以及電容器電極之間的電遷移現象所造成。近年來，各種降低此風險的策略，例如最佳化 Ag 與 Pd 之間的金屬合金比例，已解決了這些問題。

因此，窄間距導電膠的應用是肯定可行的，並且可以在惡劣的環境下可靠地長期使用，例如汽車引擎室內的各種電子控制電路。但是，根據電路的使用環境或使用時間，可能會出現與測試結果不同的結果。因此，為了更安全地使用此導電膠，建議您採取預防措施，如使用防潮矽膠密封等)

安裝穩定性

使用導電膠貼片時，如果在貼片過程中粘合劑從零件下表面滲出，電極之間可能會發生短路。

圖 3 (1) 和 (2) 顯示使用導電膠貼裝零件前後的示意圖。根據外部電極的形狀，導電膠可能會在電極之間滲出，造成短路和其他問題。為了解決這個問題，必須進行調整，例如調整黏著劑的用量，並優化印刷圖案等。然而，如圖 3(3) 所示，我們的電容在設計上採用了控制零件形狀的結構，因此難以發生貼裝問題。此一對策也可減少黏著劑滲出，讓使用更可靠。

GCG 系列產品陣容

本公司結合多層電容的優點 - 範圍廣泛的溫度特性和額定電壓，以及上述的 Ag 外部電極技術，創造出同樣廣泛的 GCG 系列產品陣容。我們提供的尺寸從 1005 尺寸 (mm) (GCG15 系列) 到 3225 尺寸 (mm) (GCG32 系列)，並提供從 10pF 到 10μF 的容量選擇。我們也提供 150°C 相容產品 (X8L/X8R/X8G 特性) 以及 125°C 相容產品 (X7R 特性)。
GCG 系列產品陣容如表 1 所示。