电容器陶瓷

电容器陶瓷

电容器陶瓷是电子陶瓷领域中用量最大的品类,以钛酸钡、钛酸锶等介质陶瓷材料为基础,通过成型、排胶、烧结等工艺制成各类电容器元件。除了以MLCC(片式多层陶瓷电容器)为代表的多层型产品外,还包括圆板陶瓷电容器、安规陶瓷电容器及高压陶瓷电容器等形态,广泛应用于消费电子、家用电器、电力系统、通信基站及新能源汽车等各个领域。随着AI产业的爆发式增长,AI服务器及终端设备对高性能电容器的需求大幅提升,推动电容器陶瓷向高容、小型化、高可靠性方向加速演进。与此同时,低端通用型产品产能过剩、高端车规与工规级产品仍依赖进口,向高端转型成为国内产业链亟待突破的关键课题。

电容器陶瓷的制备对热处理工艺有着极为严苛的要求。排胶工序需在特定温区缓慢升温,彻底排除生坯中的有机粘合剂,避免产品分层开裂;烧结工序则需在高温下精确控制温场均匀性、升温速率及气氛环境,确保陶瓷介质致密化并形成理想的介电性能。此外,部分产品还涉及烧银、还原、退火等后续热处理工序。这些关键工序的工艺水准,直接决定了电容器的容量精度、温度特性、绝缘电阻与长期可靠性。

工艺需求

片式多层电容器陶瓷

MLCC制造涵盖配料、流延、印刷、叠层、层压、切割、烧结、电镀、测试等十余道工序。其中流延决定介质层厚度下限(量产主流2–5μm),印刷、叠层与层压保证内电极成型精度与层间结合质量,均属精密机械成型范畴。其中,各个热处理工艺的精细程度决定了器件的电气性能与可靠性。

原材料粉体经成型制成生坯后,第一道热处理工艺是排胶:以0.005~0.1℃/min的极缓升温、50–162h的长周期烧除有机粘结剂。在这过程中必须控制严格界面脱粘起始段的速率,速率过快即分层鼓泡、残碳超标(高端产品要求<0.1%)进而导致材料在烧结段出现微裂纹与绝缘失效。

排胶净化的生坯随即进入全制程温度最高的烧结段。生坯在1100~1350℃的中温环境下保温约2小时以完成致密化,且须保证N₂+H₂+H₂O三元气氛下将氧分压精确锁定在10⁻¹⁴~10⁻⁸MPa的窗口内(1300℃下仅6个数量级)。否则,偏氧则镍电极氧化断路,偏还原则瓷体半导化、绝缘崩溃。此外,600~1000℃是镍与瓷体收缩失配的危险区,还须保证材料快速通过以防开裂分层。

还原烧结留下了氧空位,因此必须再氧化修复。通过让材料在在900–1100℃湿氮微氧气氛中回补晶界氧、从而恢复绝缘电阻。这里的难点在于氧沿电极端快速渗入、易过易欠,须与掺杂配方协同控制;处理不足将埋下直流寿命隐患。

瓷体性能修复后,收尾热工序是烧端:700–880℃氮气保护并分段控氧,使端电极玻璃相熔融浸润、锚固于瓷体。在此之后,器件已具备完整的"瓷体—内电极—端电极"结构,随即进入后段整理工序。

相关产品

RZZL系列 钟罩式电阻炉

简介

RZZL系列钟罩式电阻炉广泛应用于磁性材料、电子陶瓷元件、粉末冶金等产品的预烧和烧结,在MLCC(片式多层陶瓷电容器)生产中,可用于排胶后的高温烧结工序,同样可满足采用贱金属内电极(BME)体系的MLCC产品在保护气氛下的烧结需求。设备采用钟罩式结构,升降装置为经典的直线导轨设计,运行平稳无抖动,装卸产品方便、安全,适合叠层生瓷坯整批装烧的生产方式。炉膛隔热与保温分别采用国产氧化铝纤维制品和进口纤维折叠组件两种轻质材料,极低的导热系数和容重使设备温度均匀性达±5℃、控温精度达±1℃,温度均匀性和一致性较传统重质炉衬有本质提升,保障了大批量瓷体烧结收缩的一致性。发热元件采用U型硅钼棒,最高温度可达1650℃,覆盖各类介质瓷料的烧结温度区间;温控采用进口最高64段智能程序温度控制仪,可精确执行多段升温、保温、降温曲线,稳定性与重复性良好。设备可选配HMI或PLC控制系统、气氛保护系统、记录打印系统及真空系统,是MLCC及各类电子陶瓷元件烧结的理想设备。

核心参数
  • 最高温度:1650°C
  • 使用温度:RT~1600°C
  • 控温精度:±1°C
  • 温区个数:1个
  • 温度均匀性:±5℃
  • 发热元件:硅钼棒

RSDW系列 隧道式网带炉

简介

RSDW系列隧道式网带炉针对1050℃以下电子产品在保护气氛或空气中的煅烧、预烧、烧成工艺而设计,除MLCC端头烧银外,同样适用于导体浆料、电阻浆料等厚膜电路的烧成,以及电路管壳、晶振等元件的玻璃绝缘子封装。设备采用隧道式连续网带输送结构,网带为耐热不锈钢编织带,配备变频无级调速与大包角传动设计,产品输送平稳、定位准确,适合大批量连续生产;炉体设多个独立控温区,最高可达9个温区,形成连续升温的温度梯度,精确匹配烧端工艺的升降温曲线。发热元件采用陶瓷纤维加热板(FEC)或陶瓷发热棒,升温快速,截面温度均匀性达±3℃,控温精度最高达±1℃,保障大批量产品端电极烧成质量的一致性。温控采用进口最高64段智能程序温度控制仪,稳定性、重复性良好,并可配置数据通讯接口与计算机监控系统实时通讯,为生产过程的稳定运行提供有效数据支撑;设备还可选配HMI或PLC控制系统、气氛保护系统、记录打印系统及网带超声波清洗装置,帮助用户在保证烧成质量的同时实现产线的连续化、自动化运转。

核心参数
  • 最高温度:950°C
  • 使用温度:RT~850°C
  • 控温精度:±1°C
  • 温区个数:4~9个
  • 网带宽度:150~550mm
  • 温度均匀性:±3℃

RFFL 箱式热风循环炉

简介

RRFL系列箱式热风循环炉专为电子产品的排胶、固化、烘干等工艺而设计,同时也适用于化工粉体的低温烧结。设备采用独特的热风循环加热原理,配合可调节的风道设计,热风在炉腔内强制对流、均匀穿透每一层产品,温度均匀性达±4℃,控温精度达±1℃,保证大批量叠层坯体各部位排胶速率一致。内炉膛选用特种不锈钢材料,风道为可拆卸式结构,配合新风补给与废气及时排出设计,排胶过程中产生的有机挥发物不会在炉内积聚,为内腔的洁净度和抗腐蚀性提供了有效保证。发热元件采用带螺旋型散热片的不锈钢保护管高温电阻丝加热管,换热面积大、热响应快;温控采用进口最高64段智能程序温度控制仪,可精确执行多段缓升温排胶曲线,稳定性与重复性良好。

核心参数
  • 最高温度:600℃
  • 使用温度:RT~550℃
  • 控温精度:±1℃
  • 温度均匀性:±4℃
  • 温区个数:1个

客户案例

中国科学院上海光学精密机械研究所

中国科学院上海光学精密机械研究所

中国科学院物理研究所

中国科学院物理研究所

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

中国科学院物理研究所

中国科学院物理研究所

电子工业集团第四十九研究所

电子工业集团第四十九研究所

中国科学院大连化学物理研究所

中国科学院大连化学物理研究所

厦门钨业

厦门钨业

福建火炬电子

福建火炬电子

山东国瓷

山东国瓷

振华集团

振华集团

威孚集团

威孚集团

中国科学技术大学

中国科学技术大学

留言咨询

立即咨询,获取定制方案
姓名:
手机:
邮箱:
产品类型:
备注:
提交
业务咨询

业务咨询

程经理销售一部 | 标准成熟产品
18715035310(微信同号)
主要负责:山东、江苏、安徽、浙江、福建、北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江
郑经理销售二部 | 标准成熟产品
15156098283(微信同号)
主要负责:广东、广西、海南、湖北、湖南、河南、江西、宁夏、新疆、青海、陕西、甘肃、四川、云南、贵州、西藏、重庆
张先生碳材料及新材料装备事业部 | 非标定制
13866734967(微信同号)
主要负责:石墨烯、碳纳米管、硬碳(电容碳)、碳纤维(PAN、沥青、黏胶)、聚酰亚胺纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维等
张先生上海销售公司(上海日新浩辰)
19121882269
主要负责:上海及海外市场