的研究与开发薄膜生产线
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片式多层陶瓷电容器生产用薄膜流
延设备的研究与开发
陈裕锦，汤立云，梁并平
(广东风华高科新宝华电子设备分公司，广东肇庆526060)
摘要：随着片式多层陶瓷电容器(MultilayerCeramicCapacitor,MLCC)向着微型化，高容量方
向的发展，片式多层陶瓷电容器的生产工艺.对设备提出了更高的要求.对目前MLCC生产工艺
的主要特点进行了研究，简单阐述了常见的片式多层陶瓷电容器薄膜流延技术，提出了一种实用
型的唇式流延技术.同时，对薄膜流延设备的工作原理，总体构成，系统控制，以及关键技术进行
了分析和探讨.
关键词：多层陶瓷电容器(MLCC)；唇式流延；薄膜流延设备
中图分类号:TM205文献标识码:B文章编号:1004—4507(2012)01—0050—06 Research&Designon
Manufacture
tapecastingmaCnlnetor?'●●^
0fChipMLCC
CHENYujin,TANGLiyun,LIANGShengping (GuangdongFenghuaAdvanced—techNewbaohuaElectricalEquipmentCO.,Ltc[,Zhaoqing526O60,China)
Abstract:WithMLCCtomeettowardstheminiaturizationofelectroniccomponents,high performance,multi-purposedevelopmentandthusformulti—
layerceramicchipcapacitorsproduction equipmentalsomademorestringentrequirements.MLCCproductionprocessofthepresent main
characteristicsofthestudy,brieflyaddressedseveralcommonmulti—layerceramicchipcapacitorstape
castingtechnology,andpresentsapracticalttechniqueoflip—typecast.Asthesametime,'theworking
principle,theoverallcomposition,thesystemcontrolandthekeytechnologiesofthetapecasti ng
machineareanalyzedandresearched.
Keywords:MultilayerCeramicCapacitor(MLCC);Lip—typeCast;Tapecastingmachine 随着电子信息产业的飞速发展，电子产品对
片式电子元件的需求越来越大，要求也越来越高.
片式多层陶瓷电容器具有高比容，高可靠性，频率
收稿日期:2012.01.02
特性好等特点，广泛应用于电子信息，计算机，自
动化控制及通讯等领域.
如何在0805,0603,0402,0201等小尺寸基础
●电字工业董用设备电子专用设备研制
上制造更高电容值的MLCC，一直是MLCC业界
的重要课题之一.近几年随着材料，工艺和设备水
平的不断改进提高，日本有关公司已在2m的
单层介质厚度为1Ixm的100IxFMLCC，它具有
比片式钽电容器更低的ESR值，工作温度更宽
(-55℃～125℃).
在国内，相应的研究开发工作起步较晚，而
且在技术的掌握和突破能力上明显落后于发达国
家,MLCC工艺装备的研制及开发还处于空白状
态，基本上依赖进口.因此，通过引进先进生产线
并对其设备国产化，研究开发具有自主知识产权的电子专用设备已经成为一项紧迫的任务.
1MLCC产品结构及制作流程
MLCC是由陶瓷介质和金属电极交互叠层构
成的多层陶瓷电容器(见图1).其中交替又不相
连的内电极分别与两端的外电极相连形成多个电容器的并联结构.早期金属电极由贵金属银，铂和内电极(银，钯或镍)
陶瓷介质薄膜成型
钯等构成，在20世纪末全世界开始采用贱金属镍，铜取代银，钯，大大降低了MLCC的成本.
从MLCC构造来看，似乎MLCC的制造很简
单，但是实际制造过程很复杂，制造步骤很长，难
度很大.
MLCC产品制作主要包括陶瓷介质薄膜成
型，内电极制作，电容芯片制作，烧结成瓷，外电极制作，性能测试，包装发货等工序.工艺制作流程
如图2所示.
2常见的薄膜流延技术
刮刀涂布(Bladecoating)是电子陶瓷薄膜流
延的基本方法，其基本原理是利用流延浆料的表面张力，运动条件下缝隙的定量挤压流动和凹痕定量等一种或几种原理的组合.它们在厚膜(如厚度≥20txm)的流延过程中，流延的机械运动精度是不大的，但是，当流延膜厚度降到5～10Ixm 时，将对流延头结构的机械几何精度提出更高的要求. 三层外电极(自里向外依次为银，镍，锡)
电极(银)
L——●卜
图1MLCC结构示意图
内电极制作
图2MLCC制造工艺流程
电子专用设备研制电子工业专用设茧●
由此可见，流延系统是流延设备的核心部分,
它的性能决定着流延设备的先进性.下面简单介绍两种现有的流延技术.
2.1浆料盒平面间隙技术
该技术将塑料载膜置于水平的工作台上，在
载膜上安放一块流延料盒，浆料从上面进入流延浆料盒内，通过流延浆料盒与载膜之间的间隙流出，在载膜上形成一层薄膜.
该技术的缺点：由于流延浆料盒和塑料载膜
之间所形成的间隙是相对固定的，因而要流延出不同厚度的介质薄膜，需要加工不同间隙的流延浆料盒才能满足要求；同时，由于流延浆料盒是靠自身质量施压在塑料载膜上，因此，塑料载膜与浆料盒
之间的摩擦，塑料载膜本身的变形均会影响流延出来的介质膜的质量.
2.2辊子钢带流延技术
流延辊子水平放置，钢带通过导向辊子绕过
流延辊子水平向前运动.流延头安装在流延辊子的上方，流延头与流延辊子形成一定的间隙.在流延过程中，流延辊子随着钢带运动，浆料通过流延头与流延辊子之间的间隙在钢带上形成一层薄膜.
该技术的缺点:，这种钢带流延技术只适合
10txm以上的介质薄膜流延；而且不适合薄膜放卷到/收卷式(rollertoroller)的新工艺.
3薄膜流延设备的工作原理
设备的目的是把制备好的瓷浆，利用卷到卷(ROLLTOROLL)的流延方式制成具有一定厚度，强度，致密均匀的电子陶瓷介质膜片.
工作原理：设备将PET薄膜载膜以设定的恒
定张力展开，电子陶瓷浆料输送系统将电子陶瓷浆料抽入到流延系统，通过唇式接触，通过流延刀与
流延辊子之间已设定的间隙，把电子陶瓷浆料均匀涂布在PET薄膜载膜的表面；然后经过热风烘干和途中的除静电装置以及张力控制和自动纠偏系统，并将薄膜卷成辊，完成整个流延工作循环.
4主要技术参数及关键技术
本文所述的设备是集光，机，电于一体的精密
专用设备，其主要技术参数为:
PET薄膜载膜最大宽度:400Im;
PET薄膜载膜速度:0.02～0.3m/s;
电子陶瓷介质膜最大宽度:360mm;
电子陶瓷介质膜最小厚度及精度:3m±5%;
烘箱最高温度:150℃;
本文所述设备的开发涉及多项关键技术.
4.1电子陶瓷介质膜流延系统设计
流延系统是设备的核心技术，利用流延工艺,
在PET薄膜载膜上将电子陶瓷浆料按工艺要求生成超薄型电子陶瓷介质膜.它流延出来的介质膜的厚度，均匀性，致密性等直接影响到MLCC 的最终性能.
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