MLCC（Multi-layers Ceramic Capacitor），即多層陶瓷電容器，也稱為片式電容器、積層電容、疊層電容等，是使用最廣泛的一種電容器。MLCC是由印好電極（內電極）的陶瓷介質膜片以交錯的方式疊合起來，經過高溫燒結形成陶瓷塊體，再在陶瓷塊的兩端封上金屬層（外電極）而形成的。
掃描二維碼即可加入MLCC交流群
MLCC的結構主要包括三大部分：陶瓷介質，金屬內電極，金屬外電極。
陶瓷介質：主要是絕緣性能優良的氧化物材料如鈦酸鋇、鈦酸鍶等，它們是構成電容器的電氣特性的基礎。
內部電極：內部電極存在于每層陶瓷介質之間，起傳導電流作用。
外層電極又分為外部電極、阻擋層和焊接層。外部電極主要為銅金屬電極或銀金屬電極，與內部電極相連接，以便外接電源的輸入。阻擋層主要成分為Ni鍍層，起到熱阻擋作用。焊接層主要為Sn鍍層，提供可焊接性。
MLCC具有體積小、電容量大、高頻使用時損失率低、適合大量生產、且價格低及穩定性高等優點，適合于信息功能產品輕、薄、短、小的需求，從而被大量使用，是現代電子產品不可或缺的元件。那MLCC是如何被制造出來的呢？
將陶瓷粉、粘合劑及溶劑和各種添加劑按一定比例經過一定時間的球磨或砂磨，形成均勻、穩定的瓷漿。瓷漿是個比較復雜的系統，一般由瓷粉、溶劑、分散劑、粘合劑、增塑劑、消泡劑等組成。陶瓷粉作為最主要的材料決定了MLCC的基本特性。粘合劑是高分子樹脂，作用是使陶瓷粉之間維持一定的距離并提供強度。溶劑是甲苯和乙醇按照一定比例混合而成。分散劑，是為了避免陶瓷粉表面靜電作用易發生的粘連及團聚，保證瓷漿能形成穩定分散的懸浮液的一種表面活性劑。添加劑是用于調節陶瓷粉本身的電特性、滿足制品信賴性方面的某些要求、保證燒結能夠較好地進行的。
將瓷漿通過流延機的澆注口，使其涂布在繞行的有機硅薄膜上，從而形成一層均勻的瓷漿薄層，再通過熱風區（將瓷漿中絕大部分溶劑揮發），通過加熱干燥方式，形成具有一定厚度、密度且均勻的薄膜（一般膜片的厚度在1um-20um之間）。成型過程中流延擠出方式分為兩種。On roll方式一般適用于厚膜，是縫口模頭擠出方式，使后滾軸的中心對上模具的噴口處；Off roll方式一般用于薄膜，是模具噴出口在后滾軸中心線的上方，基材在沒有接觸后滾軸處被涂覆上漿料，這種方式也稱氣墊法或張網法。
成型干燥需要調整線速、溫度、泵流量，將瓷漿中溶劑大部分揮發，使薄膜收縮、致密化，從而具有一定厚度、膜密度。通過絲網版將內電極漿料印刷到陶瓷膜片上，烘干后得到清晰、完整的介質膜片。印刷類型分為四種：1.凸版印刷，在凸出部分蘸內電極漿料之后加壓印刷。2.凹版印刷，在整個板上蘸內電極漿料之后只在凹進部分留內電極漿料進行印刷。3.平板印刷，利用水和油的排斥作用，版面蘸內電極漿料進行印刷。4.絲網印刷，通過絲網孔排出內電極漿后印刷。絲網印刷與滾印/凹版印刷（Gravure printer）相比，設備工裝成本低，內漿利用率高浪費少，電極圖案滲邊少，且絲網設計靈活，因此大多數廠家印刷方式類似SMT刷錫膏或者紅膠工藝，通過絲網印版將內電極漿料印刷到陶瓷膜片上，有些廠家則采用印刷機，讓陶瓷薄膜通過漿料池，讓金屬漿料附著到陶瓷薄膜上。疊層是MLCC制造過程的第四個步驟，它的作用是將印刷好的介質膜片一張一張按一定錯位整齊疊合在一起使之形成厚度一致的巴塊。印刷后，在疊層時膜片被切割剝離，疊層時底部和頂面還需要加上陶瓷膜保護片，以增加機械強度和提高絕緣性能。該道制程需要管控的是疊層時的溫度、壓力、時間，以及錯位位置的對位管控和環境的潔凈度等，所以也需要在無塵室里面完成。將印刷、疊層后的巴塊通過均勻溫度的靜水均壓的方式，使巴塊中各疊層膜彼此緊密結合，以提高燒結后瓷體的致密性，使其更加緊密結合在一起的過程。該道制程壓力、保壓時間、溫度是關鍵品質因數（CTQ），需要重點管控外，壓力的均勻性非常重要，因此最好的方式是放在水中進行壓著。一般需要切片抽測確認壓著的均勻性、結合度等以保證品質。層壓主要流程：巴塊裝密封袋→進層壓機→加壓加溫層壓→冷卻→拆袋 將層壓后的巴塊按產品的設計要求，使用片式薄刀片按設計尺寸對巴塊進行橫向縱向切割，使其成為完全分離的獨立芯片（電容器生坯）。切割原理：刀片對巴塊進行下切時，刀座推動刀片向下運動，刀鋒接觸巴塊面部，刀座繼續推動鋒利的刀鋒向下鍘壓，當刀鋒在刀座及慣性的作用下到達切割膠PET基材表面時，刀座迅速向上提升，從而完成一次切割。排膠指的是，在對切割后陶瓷生坯進行熱處理，排除粘合劑等有機物。鎳電極MLCC的空氣排膠溫度大概是在250℃左右，具體溫度與尺寸規格以及配方有關，氮氣排膠的溫度可以更高，約400℃-500℃。燒結可以使排膠后的芯片成為內電極完好，致密性好，尺寸合格，高機械強度和優良電性能的陶瓷體，可分為兩個階段：致密化階段與再氧化階段。燒結過程是在氣氛爐中進行，一般燒結溫度在1100℃~1350℃之間。由于是高溫燒結，為了防止氧化等，燒結爐里面需要填充氮氣/氫氣。燒結的關鍵就是爐膛內的溫度與其均勻一致性，還有就是應在一個熱動態平衡中進行，空氣應充分流動，使瓷體的晶相生長均勻與致密。倒角，也叫研磨。經過燒結成瓷的電容器本體棱角分明，不利于與外部電極的連接，所以需要進行研磨倒角處理。倒角工序是將電容與水和磨介裝在倒角罐里，通過球磨、行星磨等方式運動，除去陶瓷芯片表面毛刺，使芯片表面光潔，同時也使端面內電極充分暴露。管控的重點是轉速、時間、溫度，檢查的重點是外觀尺寸、弧度、暴露率等參數。通過封端機，將端漿涂覆在經倒角處理后的芯片外露內部電極的兩端上，將同側內部電極連接起來形成外部電極。在高溫750℃左右，氮氣空氣，且有時會在加濕條件下，使端電極漿料中的有機黏合劑充分燃燒，玻璃體熔融并浸潤銅粉，使端頭固化并與瓷體和內電極形成良好的連接。指對燒端后的產品進行端頭處理，其實質上就是電鍍過程，即在含有鎳和錫金屬離子的電解質溶液中，將MLCC的端電極作為陰極，通過一定的低壓直流電，分別不斷在陰極沉積為一層鎳和錫。鎳的作用：提高電容的抗熱沖擊性能，保護外部電極以及防止外部電極和Sn 形成合金狀態。錫的作用：提高電容的可焊性，使MLCC芯片在表面封裝中能更好焊接在PCB板上。針對電容產品的容量、損耗、絕緣、耐壓四個方面的性能，對產品進行100%測試和分選，將不良品剔除，同時按不同容量范圍分選出來。針對電容產品的外觀形貌進行檢查，將形態不佳的產品剔除。編帶工程是將測試后的MLCC芯片，編入載帶，并按固定數量卷成一個膠盤。編帶是為了方便SMT制程中大量高速的自動貼裝生產，也可以防止運輸等過程導致MLCC碰撞破裂等問題。同時，為了防止混料，一般在編帶機上，會對每一片MLCC再次進行容量測試。包裝是貼識別標簽和運輸前打包的過程，MLCC制造商編帶后的產品標簽，一般只帶有廠商自己的信息，包裝過程則會增加客戶信息的標簽和條碼，以便于客戶識別。包裝主要流程：料盤標簽貼裝—產品裝入盒及盒標貼裝—盒子裝入箱及箱標貼裝。后道包裝過程，一般采用自動化管理檢查，掃描條碼后自動和對，避免混料錯料。
掃描二維碼即可加入MLCC交流群
本文選自微容科技公眾號，MLCC制作流程詳解。
微容科技成立于2017年，積極開發并快速量產超微型、高容量、車規、高頻等重點高端MLCC系列。
活動推薦：
第二屆高端電子陶瓷MLCC、LTCC產業高峰論壇
2021年7月9日（周五）
深圳 觀瀾 格蘭云天酒店
時間 | 議題 | 演講單位 |
09:00-09:25 | 開場介紹 | 艾邦智造 江耀貴 創始人 |
09:25-09:50 | 淺談MLCC未來發展趨勢 | 宇陽科技 陳永學 戰略總監 |
9:50-10:15 | MLCC高端關鍵生產裝備國產化解決方案 | 宏華電子 梁國衡 副總工程師 |
10:15-10:40 | 茶歇 |
10:40-11:05 | 應用于電子陶瓷領域的畢克產品介紹 | 畢克化學 王玉立 博士 |
11:05-11:30 | 淺談我國無源元器件的機遇與挑戰 | 風華高科 黃昆 LTCC事業部經理/技術總監 |
11:30-11:55 | 微波毫米波無源集成關鍵材料與技術 | 南方科技大學工學院黨委書記/副院長 汪宏 教授 |
11:55-14:00 | 午餐 |
14:00-14:25 | 封接玻璃作用機理及在電子元器件應用研究進展 | 華東理工大學 曾惠丹 教授/博導 |
14:25-14:50 | LTCC高頻低介電常數陶瓷生料帶 | 上海晶材新材料 汪九山 總經理 |
14:50-15:15 | 稀土在先進電子陶瓷電容材料中的研究進展 | 晶世新材料 程佳吉 教授 |
15:15-15:40 | 高性能電容器材料的應用研究 | 上海硅酸鹽研究所 陳學鋒 研究員/博士 |
15:40-16:05 | 茶歇 |
16:05-16:30 | MLCC產品失效分析和檢測手段 | 深圳納科科技 段建林 總經理 |
16:30-16:55 | 物理氣相法制備MLCC內外電極金屬粉體 | 江蘇博遷新材料 江益龍 總經理 |
16:55-17:20 | 如何提升LTCC激光開孔效果對后段工藝良率影響 | 東莞盛雄激光 王耀波 高級項目總監 |
17:20-17:45 | MLCC在5G基站的應用及可靠性評估方法 | 中興 楊航 材料技術質量高級工程師 |
17:45-20:00 | 晚宴
|
贊助及支持企業單位：
中興 |
宇陽科技 |
畢克化學 |
風華高科 |
宏華電子 |
上海晶材新材料 |
晶世新材料 |
深圳納科科技 |
江蘇博遷新材料 |
東莞盛雄激光 |
上海硅酸鹽研究所 |
華東理工大學 |
南方科技大學 |
廣東國元行化工科技有限公司 |
合肥費舍羅熱工裝備有限公司 |
無錫晨穎機械科技有限公司 |
韓國賽諾-上海矽諾國際貿易有限公司 |
東莞市騰科視覺自動化設備有限公司 |
東莞市隆吉儀器有限公司 |
成都天大儀器股份有限公司 |
東莞市磨匠設備有限公司 |
廣東首鐳激光科技有限公司 |
喜而諾盛自動化科技（蘇州）有限公司 |
舟山市金秋機械有限公司 |
江蘇一六儀器有限公司 |
上海琥崧智能科技股份有限公司 |
International flavors and fragrancesinc |
蘇州銳濤光電科技有限公司 |
廣州柏勵司研磨介質有限公司 |
珠海真理光學儀器有限公司 |
廣東振華科技股份有限公司 |
西美科特種陶瓷科技(蘇州)有限公司 |
宜興市山佳電子科技有限公司 |
東莞市瑯菱機械有限公司 |
淄博啟明星新材料股份有限公司 |
|
報名方式：
方式1：在線登記報名
報名鏈接：復制到瀏覽器報名或者掃描下方二維碼即可報名
https://www.aibang360.com/m/100080?ref=109108
艾果果: 133 1291 7301;
郵箱：ruanjiaqi@aibang360.com
收費標準：
參會人數 | 1~2個人 | 3個人及以上 |
7月7日前付款 | 2500元/人 | 2400元/人 |
現場付款 | 2800元/人 | 2500元/人 |
★費用包括會議門票、全套會議資料、午餐、茶歇等，但不包括住宿。
匯款方式及賬戶：（均可開增值稅普通發票）
公對公賬戶：
名稱：深圳市艾邦智造資訊有限公司
開戶行：中國建設銀行股份有限公司深圳八卦嶺支行
賬號：4425 0100 0021 0000 0867
掃碼支付：
注意：會議費用還支持微信(綁信用卡)支付，請掃描上面二維碼完成截圖發給工作人員；
注意：每位參會者均需要提供信息；
往屆視頻回顧
點擊閱讀原文，即可報名！
原文始發于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：MLCC最全最細工藝流程
