MLCC工艺流程介绍

대외비MLCC工艺流程介绍2014年12月作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC介绍項目TypeSize0201,0402,0603,0805,12061210,1812,2220,ArrayTypeCapacitance0.5pF~100uF溫度特性ClassI(COG,TCseries)ClassII(X5R,X7R,X6S,Y5V)MLCC结构示意图Table1-1.MLCC一般的SpecificationSEMCO分类标记EIAcode温度范围容量变化(TCC)诱电率B特性X7R-55~125℃±15%~2400A特性X5R-55~85℃±15%~3000C特性C0G、C0H等±30ppm/℃~120INNERELECTRODE(PdorNi)AgorCuNiSnTERMINATIONCERAMICBODY陶瓷介质:电场作用下,极化介电储能,电场变化时极化率随之发生变化,不同介质种类由于它的主要极化的类型不一,其对电场变化的响应速度和极化的类型不一率亦不一样内部电极:内部电极与陶瓷介质交替叠层,提供电极板正对面积外层电极:外部电极:铜金属电极或银金属电极,与内部电极相连接,引出容量阻挡层:Ni镀层,起到热阻挡作用,可焊的镍层能够避免焊接时Sn层熔落.焊接层:Sn镀层,提供焊接金属层作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍Powder陶瓷体颗粒，决定MLCC根本特性的材料。Binder是线性的互相拧在一起的高分子Resin组成的溶液，使Powder之间维持一定的距离并给与Sheet强度Solvent甲苯和酒精按照一定比例混合用来溶解Powder和和Binder分散剂搅拌过程中避免powder表面静电作用易发生的粘连及团聚添加剂调节Powder本身的电特性、满足制品信赖性方面的某些要求、保证烧结能够较好地进行M/S一种矿物油,在成型时挥发留下气孔,降低了Sheet的成型密度提高Sheet的通气度DOP一种分子量较小的有机物，能够降低固体的玻璃化温度Tg，有助于烧结BATCH工程组成配比（wt）备注甲苯（T）酒精（E）T：E=5：5binderBH-3B76甲苯（T）酒精（E）T：E=6:4NIBSlurrySE-2甲苯（T）酒精（E）T：E=4:1B79甲苯（T）酒精（E）T：E=32:68共沸组成SE-3Batch工程就是制造陶瓷体slurry的工程作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍BATCH工程原材料引进Pre-mixBatch检查过滤粒度BETXRF粘度比重固型分解碎溶剂PowderBinder称量BasketmillApexmillViscomill作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍成型工程成型工程就是制造陶瓷体薄膜的工程SlurrysuplyzoneCoatingzoneUnwindzoneRewindzoneDryzone将Batch制造出均一Slurry，均匀涂布在PETFilm上，通过加热干燥方式，形成具有一定厚度、密度、均一的薄膜成型方式ONROLLOFFROLL图片重点Gap调节Sheet厚度Tension控制，Slurry吐出量控制厚度优点成型的厚度调节范围宽成型厚度薄，Film影响较小缺点~Sheet厚度受Film厚度变化影响大~外部环境影响大~薄膜成型时，设备的Tension影响大作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍成型工程CounterflowzoneInsentivezone成型干燥调整线速、温度、泵流量将Slurry中溶剂完全挥发，使Sheet收缩、致密化，具有一定厚度、膜密度的过程成型厚度检测X-ray厚度探测仪-通过物质对X-ray吸收率计算厚度I=I0EXP(-A*T)I0:原始信号强度I测试信号强度A材料吸收率T厚度作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍印刷工程凸版印刷凹版印刷平板印刷Screen印刷原理利用水和油的排斥作用，版面蘸ink进行印刷在凸出部分蘸ink之后加压印刷在整个板上蘸ink之后只在凹进部分留ink进行印刷通过scrren的丝网孔排出ink后印刷印刷工程就是在陶瓷体薄膜上制作内部电极的工程PasteViscosityPrintingSqueegeeSqueegeeShearrateImpressionCylinderGravureCylinderInkPanSheetDoctorBlade凹版印刷Screen印刷印刷类型印刷完成品作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍积层/压着工程积层工程就是将印有内部电极的sheet裁剪叠加的工程压着工程就是将积层品加压成型的工程GreenSheetPeelingForceElectrodePETFilmStackingBarLaminationLaminationBarInnerElectrodePorePowderInnerElectrode[StackingBar][LaminationBar]PowderPressureTemperatureStackingbar真空封装放入加压设备加压加温压着作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍切断工程TrimmingFilmTapingCuttingChipSeparationCuttingInspectingIndexRemoval-按一定大小切断Bar-高温加入分离TapeChip-Bar下端Chip固定用Tape-最终按ChipSize切断Bar-切断及积层不良检查-发泡前Index除去切断工程就是压着bar切割形成单个制品的工程Blade作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍假烧工程假烧工程就是去除chip中bender等有机物的工程一次假烧为了防止因Binder的急剧挥发导致的Crack或Delam等不良发生,在低温中缓慢挥发Binder的工程二次假烧又名氛围气假烧，在较高的温度下去除1次假烧后残留Binder的过程种类气氛温度时间假烧后binder量1次假烧Air(氧化气氛)250℃23~45Hr~20%2次假烧N2+H2(还原气氛)750℃4.5Hr1%作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍烧成工程烧成工程就是使假烧后chip陶瓷体颗粒烧结致密化的工程0200400600800100012001400160002004006008001000120014001600Time(min)Temp(℃)-0.10.00.10.20.30.40.50.60.7H2(%)),O2(ppm)/100Temp(℃)SamplingH2(%)O2(ppm)0.3%0.067%15℃/m1000℃1155℃,60min脱Binder阶段温度范围:25℃~900℃升温速度:70~120℃/hr在脱Binder阶段不完成工作的话，剩下的渣碳阻碍烧结，增加材料的空孔，结果导致不良致密化阶段温度范围:1,000℃~1,200or1300℃升温速度:40~80℃/hrMetal收缩，陶瓷颗粒之间开始Necking，陶瓷体颗粒根据条件生长成为目标size的晶粒。再氧化阶段由于在还原气氛的高温烧制，放出格子内氧气，形成空孔。此外，为了增加电介质的耐还原性，而添加的Ca取代Ti的位置，形成空孔。再氧化热处理是指气体中的氧气扩散到材料内，消除格子内的氧气Vacancy(VO..)的过程。在再氧化热处理中氧气扩散到材料，弥补氧气Vacancy(VO..)烧结形态作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍研磨工程研磨工程就是烧成后Chip棱角Round化＆使内部电极漏出提高和外部电极的接触性的工程FiredChipTumbledChipSharpEdgeShrinkageofNi-electrodeExposeofNi-electrodeRoundEdge混合低速研磨FastTumblingSharpEdgeRoundEdge作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍外电工程外电工程就是在烧结chip两端涂覆外部电极的工程LoadingPressingDipping/BlottingDryingEjectcarrierplateloadplateMLCCchip-Chip在CarrierPlate上正确摆放-CarrierPlate的Sirubber使Chip固定.-TerminationPaste中dip后blotting，形成外观形态良好的外部电极.-140℃空气中干燥，使外部电极具有一定强度-从CarrierPlate把Chipeject.作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍电烧工程Time~785℃~650℃CABTemp.CuMetalGlass-FritBinderResidualCarbonGlass-FritCuMetal电烧工程就是在烧结chip两端涂覆外部电极的工程普通Cupaste类型EpoxyCupaste类型InternalElectrode(Ni)PlatingTermination(Cu)电极形态微观形态作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍镀金工程镀金工程就是在外部电极上镀Ni与Sn的工程OuterElectrodeNiSn□镀金目的通过电解反应形成Ni,Sn镀金层(1)Ni镀金:保护外部电极及防止外部电极和Sn形成合金状态(2)Sn镀金:与基板上的Solder相結合作用CuNiSnCuTermination&glassNi2+Ni2+Ni2+CuTermination&glassSn2+Sn2+Sn2+阳极反应：Ni-2e→Ni2+Sn-2e→Sn2+阴极反应：Ni2++2e→NiSn2++2e→Sn作成:张宏亮ScientificMind成型工程印刷工程积层/压着工程切断工程假烧工程烧成工程研磨工程电烧工程镀金工程测定选别工程BATCH工程外电工程MLCC工艺流程介绍镀金工程BARRELGETMLCCChipSteelbal