SMT表面贴装片式电容器

介质陶瓷浆料的研制成都无线电器厂 赵庆礼摘要：本文论述关于表面贴装片式电容器陶瓷浆料的研制。组份要求：陶瓷浆料制作成膜工艺，以及系列瓷浆料的技术参数和使用注意事项。关键词：陶瓷浆料，表面贴装元件材料，片式电容器材料研制报告。

一、 概述 CC41CT41型片式电容器系成都无线电器厂独石电容器分厂制造的主导产品，其具有体积小、比体积容量大，可焊性好，稳定性和可靠性高等方面的特点。产品性能符合IEC-384-10标准，现广泛应用于航空、航天、混合集成电路、电子计算机、运载火箭、卫星等微电子工程技术设备中。二、根据产品结构及SMT表面贴装技术的要求，需用大量介质陶瓷料，以便成膜（电容器介质薄膜，构成多层片状陶瓷电容器。以达到层片状陶瓷浆料成膜后，瓷膜表面细密、均匀、比容大，电容器电性能好。对于粒度为db（球体当量直径），空隙率ε的光滑表面球形粒子所组成的粉体，其比表面积可用下式计算： π·db2（l-ε） b（l-ε） π·db3/b db 对于粒厚为db，空隙率为ε，形状系数为Φa（面积形状系数）的非球形粒子所组成的粉体，其比表面应为Sr= db·фa

（2）瓷介电容器的性能主要取决于陶瓷粉料质量。粉料的化学成份对决定电容器的电性能起着主要作用，主要成份决定介质属什么温度组别特性（高频、低频）。特定的化学添加剂用的改善这样一些性能，如损耗tg、绝缘电阻Ri及稳定性等。

（3）烘成后，表面细密、光浩、绝缘电阻高、损耗值小，可靠性高。

（4）陶瓷粉料和内电极金属的膨胀系数应尽量接近，以抵抗烘成时相互的应力。

（5）陶瓷粉与粘合剂配制成浆料工艺性好，能适应流延法生产，成膜表面应无针孔、气泡，表面细密、厚度均匀，以保证设计容量范围集中，因为设计容量C=ε0·εS— t 其中C一设计容量，ε0 一真空介电常数，εs 一介质介电常数，n一介质薄膜层数，S一内电极有效面积，t介质薄膜厚度。 2、对合剂及塑剂的要求。

（1） 粘合剂在陶瓷浆料中能使陶瓷粉料均匀散布并保持适当的粘度，以使流延到不锈钢带上成膜。成膜工艺对于多层陶瓷电容器来说是一道关键工艺。

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（2） 不能与内电极浆料中的粘合剂起化学反应作用，否则25微粘厚的瓷膜将会分解。

（3） 其挥发速度适当，以便成膜。

（4） 粘合剂不参与介质的烘成过程，通常在排胶（排胶温度为200~400℃）过程中全部碳化分解，不留明显灰份。

（5） 排胶时间应长，通常在18~24小时内尽量排出粘合剂，降低瓷膜的收缩率，防止产品开裂，分层和变形。

（6） 用该粘合剂配制的陶瓷浆料，应在三个月内未使用，不至形成凝聚颗粒很粗的聚集体。（7） 在陶瓷浆料中，增塑剂的含量应适量，因其含量越高，瓷膜易发脆，造成膜层开裂。三、陶瓷浆料配制工艺 1、 有须注意以下几个问题：

（1） 磨球的质料、大小及装填量，在配制陶瓷介质浆料工艺中，对磨球质料的要求都以不在磨料中因磨球而带来污染杂质为选材原则，所以通常都用质地坚硬的玛瑙珠，有时也选用其它对磨料不是有害物质的材料作磨球。一定大小的磨筒 应配备适当尺寸的磨球，以获得最佳球磨效果。

（2） 通常填袋主要原因球是按磨筒的容积计以磨球容积为磨筒容光焕发积的30~35%为宜，以磨料重量计，以磨球重量为磨料重量的1.2~2倍为宜。

（3） 球磨操作注意事项：球磨操作是陶瓷材料工艺中离主要，最频繁使用的操作，因此，正确而精细地掌握球磨操作对产品质量非常重要。陶瓷浆料球主要原因操作中，特别应注意以下几点：第一，每次球磨操作前应保证磨罐的磨球的清洁，不允许附着任何杂质及前球磨中存在的非化学计量粉料。第二，加料和球磨中不允许料粉或料浆漏失。严禁流失。第三，控制磨罐中所袋粉料，磨球和研磨介质的总容积为磨罐的2/3左右为宜。第四，通常向磨罐中加入的被磨物料，磨球质量和研磨介质质量三者之间的比例关系以下示范围为宜，料：球：介质=1:1.2~2:1~1.5。特别要注意研磨介质加入量，以球磨中浆料粘变适中，磨球能料自由运动为佳。 

2、 几种瓷介质浆料的配制表1 IV系列浆料 瓷料组别 瓷料含量 粉合剂含量 IV-1 COG 56.8% 43.2% IV-2 RG 56.2% 43.8% IV-3 SH 56.1% 43.9% IV-4 TH 55.74% 44.26% IV-5 UJ 55.2% 44.8% IV-6 2C1 55.5% 44.5% 

3、 按以上配方把陶瓷粉料和粘合剂倒入装有磨球的陶瓷罐中（浆料容光焕发积不能超过陶瓷罐容积深度的2/3），然后把陶瓷罐放在职球磨机上滚动连续球磨18~20小时后，便可流延使用。

4、 一般情况最好是按流延介质瓷膜数量来确空瓷浆料数量。

5、 陶瓷介质浆料贮存和使用环境温度为20±5℃，不使用时须盖紧密器并密封。四、结束语 片式元件是国家“九五规划”发展的电子产品，它象征着我国电子工业现代化上了一个新品阶。随着我国进入WTO，这一高新技术产品竞争将会更加白热化，为了提高我国在这一技术领域竞争能力，只有在科研、开发、规模化形成一体化，以高、精、快、廉的特点纳入全球发展行列。

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