MLCC工艺流程介绍

1、 作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程項目項目TypeSize0201, 0402, 0603, 0805, 1206 1210, 1812, 2220, Array TypeCapacitance0.5pF 100uF溫度特性溫度特性Class I (COG, TC series)Class II (X5R, X7R, X6S, Y

2、5V)MLCC 结构结构示意示意图图Table 1-1. MLCC 一般的一般的 Specification SEMCO 分分类标记类标记EIA code温温度范度范围围容量容量变变化化 (TCC)诱电诱电率率B 特性特性X7R-55 125 15% 2400A 特性特性X5R-55 85 15% 3000C 特性特性C0G、C0H 等等 30 ppm/ 120INNER ELECTRODE(Pd or Ni)Ag or CuNiSn TERMINATIONCERAMIC BODY陶瓷介陶瓷介质质 : : 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

3、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内部部电极电极 : : 内部电极与陶瓷介质交替叠层,提供电极板正对面积外外层电极层电极 : : 外部外部电极电极: 铜金属电极或银金属电极,与内部电极相连接,引出容量阻阻 挡挡 层层: 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.焊焊 接接 层层: Sn镀层,提供焊接金属层作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定

4、选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程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分散分散剂剂搅拌过程中避免powder表面静电作用易发生的粘连及团聚添加添加剂剂 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

5、Tg，有助于烧结Batch工程就是制造陶瓷体工程就是制造陶瓷体slurry的工程的工程作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程原材料引原材料引进进Pre-mixPre-mixBatchBatch检查检查过滤过滤粒度粒度 BETXRF粘度粘度比重比重 固型分固型分 解碎解碎溶溶剂剂PowderBinder称称量量Basket millApe

6、x millVisco mill作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程成型工程成型工程就是制造陶瓷就是制造陶瓷体薄膜的体薄膜的工程工程Slurry suply zoneSlurry suply zoneCoating zoneCoating zoneUnwind zoneUnwind zoneRewind zoneRewind zone

7、DryDry zone zone将将 Batch Batch 制造出均一制造出均一 SlurrySlurry，均，均匀匀涂布在涂布在 PET Film PET Film 上，通上，通过过加加热热干燥方式，形成具有干燥方式，形成具有一定厚度、密度、均一的薄膜一定厚度、密度、均一的薄膜 成型方式成型方式ON ROLLON ROLLOFF ROLLOFF ROLL图图片片重点重点GapGap调节调节SheetSheet厚度厚度TensionTension控制，控制，SlurrySlurry吐出量控制厚度吐出量控制厚度优优点点成型的厚度成型的厚度调节调节范范围宽围宽成型厚度薄，成型厚度薄，FilmFi

8、lm影影响较响较小小缺点缺点SheetSheet厚度受厚度受FilmFilm厚度厚度变变化影化影响响大大 外部外部环环境影境影响响大大 薄膜成型薄膜成型时时，设备设备的的TensionTension影影响响大大作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程Counter flow zoneCounter flow zoneInsentive z

9、oneInsentive zone成型干燥成型干燥调调整整线线速、速、温温度、度、泵泵流量流量将将SlurrySlurry中溶中溶剂剂完全完全挥发挥发，使，使SheetSheet收收缩缩、致密化，、致密化，具有一定厚度、膜密度的具有一定厚度、膜密度的过过程程成型厚度成型厚度检测检测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) I 0:原始信号强度 I 测试信号强度 A 材料吸收率 T 厚度作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧

10、烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程 凸版印刷凸版印刷凹版印刷凹版印刷平板印刷平板印刷ScreenScreen印刷印刷原理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后印刷印刷印刷工程就是在陶瓷体薄膜上制作工程就是在陶瓷体薄膜上制作内内部部电极电极的的工程工程 Paste ViscosityPrintingSqueegeeSqueegeeShearrateImpressionCylin

11、derGravureCylinderInk PanSheetDoctorBlade凹版印刷凹版印刷ScreenScreen印刷印刷印刷印刷类类型型印刷完成品印刷完成品作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程积层积层工程就是工程就是将将印有印有内内部部电极电极的的sheet裁剪裁剪叠叠加的工程加的工程压压着着工程就是工程就是将积层将积层品加

12、品加压压成型的成型的工程工程Green SheetPeeling ForceElectrodePET FilmStacking BarLaminationLamination Bar InnerElectrodePorePowderInnerElectrodeStacking BarLamination BarPowderPressureTemperatureStacking bar 真空封装放入加压设备加压加温压着作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧

13、烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程TrimmingFilm TapingCuttingChip SeparationCutting InspectingIndex Removal- - 按按一定大小一定大小切断切断 Bar Bar - - 高温高温加入加入分离分离Tape Chip Tape Chip - Bar - Bar 下端下端Chip Chip 固定用固定用 Tape Tape - - 最终最终按按Chip Size Chip Size 切断切断 Bar Bar - - 切断切断及及积层积层不良不良检

14、查检查- - 发泡发泡前前 Index Index 除去除去切切断断工程就是工程就是压压着着bar切割形成切割形成单个单个制品的工程制品的工程Blade作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程假假烧烧工程就是去除工程就是去除chip中中bender等有机物的工程等有机物的工程一一次假次假烧烧为了防止因Binder的急剧挥发导致的Crack

15、或Delam等不良发生,在低温中缓慢挥发Binder的工程二次假二次假烧烧又名氛围气假烧，在较高的温度下去除1次假烧后残留Binder的过程种类种类气氛气氛温度温度时间时间假烧后假烧后binder量量1次假烧次假烧Air(氧化气氛氧化气氛)2502345 Hr20%2次假烧次假烧N2 + H2(还原气氛还原气氛)7504.5 Hr1%作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工

16、程BATCH工程工程外外电电工程工程烧烧成成工程就是使假工程就是使假烧烧后后chip陶瓷体陶瓷体颗颗粒粒烧结烧结致密化的工程致密化的工程0200400600800100012001400160002004006008001000120014001600T ime (min)Temp ()-0.10.00.10.20.30.40.50.60.7H2 (%), O2(ppm)/100Tem p ()Sam plingH2 (% )O 2 (ppm )0.3%0.067%15 /m10001155 , 60min脱Binder阶段温度范围: 25 900升温速度: 70120/hr在脱Binder阶

17、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 1,200 or 1300 升温速度: 4080/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. )烧结形态作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientif

18、ic MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程研研磨磨工程就是工程就是烧成烧成后后Chip棱角棱角Round化化使使内部电极内部电极漏出提高和外部漏出提高和外部电极电极的的接触接触性性的工程的工程Fired ChipTumbled ChipSharp EdgeShrinkage of Ni-electrodeExpose of Ni-electrodeRound Edge混合混合低速研磨

19、低速研磨Fast TumblingSharp EdgeRound Edge作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程外外电电工程就是在工程就是在烧结烧结chip两两端涂覆外部端涂覆外部电极电极的工程的工程LoadingPressingDipping / BlottingDryingEjectcarrier plateload plateML

20、CC chip-Chip Chip 在在 Carrier Plate Carrier Plate 上正确上正确 摆摆放放-Carrier PlateCarrier Plate的的 Si rubberSi rubber使使 ChipChip固定固定. .-T Termination Pasteermination Paste中中dipdip后后 blottingblotting，形成外，形成外观观形形态态良好良好 的外部的外部电极电极. .-1 14 40 0 空空气气中干燥，使外部中干燥，使外部电电 极极具有一定强度具有一定强度- 从从 Carrier Plate 把把Chip eject.

21、作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程Time785650CABTemp.Cu Metal Glass-FritBinderResidual CarbonGlass-FritCu Metal电烧电烧工程就是在工程就是在烧结烧结chip两两端涂覆外部端涂覆外部电极电极的工程的工程普通普通Cu pasteCu paste类类型型Epoxy

22、Cu pasteEpoxy Cu paste类类型型Internal Electrode (Ni)Plating Termination (Cu)电极电极形形态态微微观观形形态态作成作成: : 张宏亮张宏亮Scientific MindScientific Mind成型工程成型工程印刷工程印刷工程积层积层/压压着工程着工程切切断断工程工程假假烧烧工程工程烧烧成工程成工程研研磨工程磨工程电烧电烧工程工程镀镀金工程金工程测测定定选别选别工程工程BATCH工程工程外外电电工程工程镀镀金金工程就是在外部工程就是在外部电极电极上上镀镀Ni与与Sn的工程的工程Outer ElectrodeNiSn 镀镀金目的金目的 通通过电过电解反解反应应 形成形成 Ni,Ni,SnSn镀镀金金层层 (1) Ni(1) Ni镀镀金金 : : 保保护护外部外部电极电极 及及 防止外部防止外部电极电极和和SnSn 形成形成合金合金状态状态 (2) Sn(2) Sn镀镀金金 : : 与与基板基板上上的的SolderSolder