陶瓷电容器内电极工艺革新研究

黎健

（风华高科冠华公司 广东肇庆 526000）

摘 要：本文的中心论点是对陶瓷电容器内电极的工艺革新进行研究，在这里主要以陶瓷电容器内电极的印刷工艺作为主要的研究对象。首先阐述的是在陶瓷电容器内对电极印刷工艺革新的影响因素，并对其原因进行深入的探讨。然后详细的分析了不同材质的工艺对印刷质量的影响。从中可以发现，如果使用合适的材质，再配上先进的印刷工艺，就可以得到理想的结果，也能够实现对陶瓷电容器内电极工艺的革新。

关键词：陶瓷电容器；电极；工艺革新

引言

目前，由于电子科学技术的不断进步，我们逐渐迈入电子信息化的时代。再加上手机、电脑等电子设备正在向更高科技化的方向发展，使他们内部电子软件的数量也在渐渐变大。但为了达到装置携带方便的目的，需要在电子设备内部装置体积较小的电子软件，所以对体积小却内存大的陶瓷电容器的需要也在渐渐的加大。现阶段，很多电子软件在生产技术方面都进行了升级，与之前相比规格尺寸等都在变小，这对陶瓷电容器内电极工艺的革新起到了非常重要的推动作用。

在目前的电子技术领域中，最受欢迎的电极工艺就是丝网印刷技术，其在陶瓷电容器的制造过程中是不可或缺的一个程序。如下图1所示，陶瓷电容器由端电极、电镀镍层、电镀锡层、镍内电极和陶瓷体组成。

1.对陶瓷电容器内电极工艺革新进行的实验分析

1.1 实验材料

感光乳剂：是一种具有感光性质的涂料

网布：不锈钢丝网

印刷浆料：镍电极浆料

1.2 实验装置

电子称、全自动丝网印刷机、真空紫外线曝光机、台阶仪、张网机等。

2.实验及结果分析

2.1 实验

在对陶瓷电容器内电极工艺革新的实验过程中，我们可以发现：网框、网布、感光乳剂、网版等对电极浆料的厚度及电极的样式都发挥了非常重要的作用。

2.2 网框的选择

陶瓷电容器的印刷丝网网框大多选取硬铝或铝合金的网框。该网框要结实耐用，表面平滑，还要有较强的承载力，这样才能够实现印刷效果良好的目的。另外，所选网框的面积必须是印刷图案面积的9倍，从而确保印刷图案的精密度。倘若使用的网框面积与印刷图案面积之间的比例过小，就会使丝网的承载力度过强，造成其过度疲劳，减少使用年限。

2.3网布的选择

在陶瓷电容器内的电极印刷过程中，由于不锈钢网布有较强的稳固性，可以制造出较稳定的网版图案，因此，不锈钢网布是最佳的选择。由于丝的柔软、轻细，从而可以织出厚度匀称、目数较高的网布。所以，不锈钢网布具有较高的抵抗性能，且抗耐性能、抗腐蚀性能、耐磨性能以及渗透性能都较强。不锈钢网布还具有延伸性较小的优点，就算在很强的外力作用下，它也不会回弹，非常坚固，被广泛使用于各个领域。

在陶瓷电容器内电极的印刷过程中，要想使用到合适的网布，就要充分了解影响印刷工艺的成分，并对这些成分进行归纳斟酌，进而选出最合适的网布。影响网布的成分主要有网孔宽度、网布的厚度、开孔率、网布的目数以及线径等，如下图2所示。

在影响网布的这些成分中，网布目数所占的比重是最大的，也是选择丝网的第一参考要素，常见的网布目数单位是孔数/英寸。线径指的是网丝的直径。网孔宽度可以通过网布目数和线径的计算得出。开孔率决定着印刷时浆料的渗透体积。

2.3.1 网布目数

在对陶瓷电容器内电极印刷工艺的试验中，选取不同的网布目数和线径，采用同种工艺制造丝网，印刷镍电极浆料，其得到的结果如下表1所示：

从上表中可以发现，要想保证印刷的质量，就要按照印刷的规定来选用丝网的规格。当使用的网布目数较低时，印刷的质量是最差的。造成这种结果的原因是开孔率较大，导致在印刷的过程中，很多浆料都从开孔的地方渗漏出来，使印刷線条的周边出现鼓起的现象。但是，由于网布目数的逐渐增加，印刷线条的周边逐渐呈现水平的现象，降低了鼓起或毛糙现象的发生。当使用的网布目数较高时，印刷的效果是最好的，没有出现鼓起、毛糙等现象，图案周边平滑分明。虽然使用的网布目数越高，印刷的质量越高，但网布目数越高，其价格也最高，这极大地增加了印刷的费用。因此，在选择的过程中，就要综合考虑印刷的成本和印刷的质量，进而选用最合适的网布目数。

2.3.2 网布线径

网布的线径代表的是没有经过编织的网丝的直径，而经过编织后的网布线径会呈现椭圆的形状。网布的厚度、开孔的大小以及开孔率都要随着网布线径的改变而发生变化，网布线径在很大程度上也决定着印刷的质量。

在网布目数相等且网布线径不等的印刷实验中，其导致的网布网孔的大小以及开孔率也是有区别的，所形成的图案形状也是不同的，其在线条印刷上的效果也是不同的。在这次针对陶瓷电容器内电极印刷工艺的试验过程中，选择500目线径不等的网布，根据同样的工艺来制造丝网，其印刷质量如下表2所示。

根据上表可以发现，丝网目数相等的网布，随着线径的逐渐减小，最细线条的宽度也是逐渐减小的。其中，由于网孔的宽度是随着线径的减小而逐渐增宽的，所以线径在15um和18um时，最细线条的宽度并没有发生很明显的改变。在实际印刷过程中，25um的线径丝网由于具有较大的粗网节，容易在网节点产生内缩性锯齿，而剩下的两种丝网所呈现的印刷效果基本上是相同的。所以，在制作陶瓷电容器内电极的图案时，选用500目、线径是15um的丝网所产生的印刷效果是最好的，印刷质量也是最高的。

2.4 感光胶的选择

在针对陶瓷电容器内电极印刷工艺的试验中，选取500目线径为15um的丝网，稳定印刷要求，对不同厚度感光胶制作的网版进行对照，选择镍电极浆料作为印刷的材料，待其干燥后选择台阶仪来对镍电极层的厚度进行勘测，并对印刷的结果进行查看。

从图3 中能够发现，由于感光胶厚度的逐渐变大，镍电极层的厚度也在逐渐的变大。产生这种结果的原因是丝网的变化因数和感光胶的厚度共同决定着丝网印刷的厚度，且丝网印刷厚度会随着感光胶厚度的变化而发生变化。并且，印刷质量也会随着感光胶厚度的逐渐加大而越来越高。造成这种现象的原因是感光胶越厚，在网节处就可以吸收越多的浆料，在网孔处就越能起到坪坝的作用，可以有效提高印刷的质量。从图3中也可以看到，感光胶厚度在4um及以上时是处在最佳的理想状态，如果加大感光胶的厚度对印刷的效果也没有任何的作用，只会造成镍电极层厚度的加大。所以，在实际的印刷过程中，选择厚度为4um的感光胶会使印刷的质量最佳。

2.5 网版的选择

网版越平坦，印刷效果就越好。网版是否平坦，决定着印刷时是否会出现锯齿，图形的周边是否锐利。对于网布来说，垂轧压的网布，其网版平坦性最好。对于感光胶来说，不同的工艺对网版的平坦性有不同的影响。在针对陶瓷电容器内电极印刷工艺的实验过程中，选择500目，线径是15um的丝网，感光胶的厚度是3um，分别选择不同的印刷工艺来制造网版，其产生的印刷结果也是有很大区别的。网版的平坦性对网版与印刷物在印刷时的接触面有着决定性的影响。所以，要想达到印刷质量最佳的目的，就要保证网版的平坦性。

3.结论

通过对陶瓷电容器内电极在印刷方面的工艺革新的研究，可以发现：很多成分的改变都会影响着印刷质量的高低，但其中影响最大的成分有四种，即网框、网布、感光胶和网版，并对其进行了具体的实验。实验结果显示，如果选择适用的丝网，并不断升级制作工艺，合理制定印刷工艺的参数，就能够实现最佳的印刷效果。

参考文献：

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