在電子元器件領域，貼片電容作為核心被動元件，廣泛應用于手機、汽車電子、5G基站等高精密設備中。風華高科作為國內(nèi)MLCC(多層陶瓷電容器)領域的龍頭企業(yè)，其生產(chǎn)工藝代表了行業(yè)頂尖水平。今天以風華貼片電容為案例，深度解析從原材料到成品的完整制造流程。

一、原材料選擇與配方設計

風華貼片電容的核心原材料為鈦酸鋇(BaTiO?)基陶瓷粉體，其粒徑需控制在0.25-0.30微米之間，以確保介質(zhì)層的致密性與電氣性能。配方中添加微量稀土氧化物(如鈮、鎂)，可提升介質(zhì)耐壓強度至100V/μm以上，并增強抗還原能力。溶劑體系采用PVB樹脂與酒精/甲苯混合液，配合增塑劑DOP調(diào)節(jié)漿料流變特性，形成高固含量(55%)的穩(wěn)定漿料。

以0805規(guī)格10μF/6.3V電容為例，其介質(zhì)層厚度需精確至2微米，需疊加350層電極。這一設計要求陶瓷粉體具備高結晶度與窄粒徑分布，避免因顆粒團聚導致介質(zhì)層缺陷。

二、核心制造工藝解析

1. 流延制膜技術

采用R2流延設備，將漿料均勻涂布于PET載體膜上，通過真空脫泡與精密溫控(烘箱溫度梯度控制)形成厚度均勻的介質(zhì)膜。關鍵參數(shù)包括：

膜片厚度：2-30微米(根據(jù)電容規(guī)格調(diào)整)

表面粗糙度：Ra<0.1微米

堆積密度：>95%理論密度

2. 絲網(wǎng)印刷與疊層

使用30微米孔徑鋼絲網(wǎng)印刷鎳電極，通過調(diào)整網(wǎng)高、壓力與印速，確保電極厚度控制在0.8-1.2微米。疊層工藝需精確控制錯位精度(±5微米)，將印刷有電極的介質(zhì)膜與保護層交替堆疊，形成“Bar塊”結構。

3. 靜水壓層壓

在75℃水溫與140MPa壓力下，通過靜水壓技術使Bar塊各層均勻受壓，消除內(nèi)部孔隙。此步驟可提升燒結后瓷體致密性，降低介質(zhì)損耗(DF值<0.015)。

三、高溫燒結與后處理

1. 排膠與燒結

排膠階段采用階梯升溫曲線，在390℃下緩慢去除有機粘合劑，避免因快速揮發(fā)導致分層。燒結過程在氮氣氣氛中進行，溫度控制在1140-1340℃，保溫時間長達數(shù)天，形成高強度陶瓷體。

2. 倒角與端電極處理

燒結后的芯片通過倒角機磨削棱邊，使內(nèi)電極充分外露。端電極采用三明治結構：

底層：銅漿燒結形成導電層

中間層：鎳鍍層(隔熱保護)

外層：錫鍍層(可焊性增強)

四、質(zhì)量檢測與分選

1. 電性能測試

通過HP4278A電橋等設備，對電容進行100%全檢，測試項目包括：

電容量(精度±5%)

損耗角正切(DF值)

絕緣電阻(>10? MΩ)

耐壓強度(1.5倍額定電壓)

2. 外觀與可靠性篩選

借助顯微鏡剔除表面缺陷品，并通過溫度循環(huán)(-55℃~125℃)與高濕測試(85℃/85%RH)驗證產(chǎn)品可靠性。

五、技術突破與行業(yè)影響

風華高科在以下領域?qū)崿F(xiàn)技術突破：

超薄介質(zhì)技術：成功量產(chǎn)2微米介質(zhì)層電容，層數(shù)突破1000層

高容值產(chǎn)品：0402封裝實現(xiàn)1μF容量，0201封裝突破0.1μF

車規(guī)級認證：通過AEC-Q200標準，溫度特性達X7R/X5R等級

其生產(chǎn)工藝的精密控制，使產(chǎn)品失效率低于50ppm，廣泛應用于華為、比亞迪等企業(yè)的5G通信與新能源汽車領域。

從納米級陶瓷粉體到微米級電極印刷，從千層疊壓到高溫共燒，風華貼片電容的制造過程堪稱“納米級雕刻藝術”。這一流程不僅體現(xiàn)了中國制造的精密化水平，更推動了電子元器件向小型化、高可靠性的方向發(fā)展。