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《高性能低溫?zé)Y(jié)多層片式電感器(MLCI)研發(fā)總結(jié)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、高性能低溫?zé)Y(jié)多層片式電感器(MLCI)技術(shù)總結(jié)摘要本文對高性能低溫?zé)Y(jié)多層片式電感器(MLCI)的制作工藝進行了研究,攻克了流延、絲印、成型、層壓、切割、排膠、燒結(jié)、電鍍等工序中的難關(guān)。成功地開發(fā)出了具有自身特點的干、濕法相結(jié)合的多層片式電感器成型工藝。該工藝具有效率高、工藝簡單、易控制、批量大、一致性好、合格率高等系列優(yōu)點,制成的多層片式電感器達到國外先進水平,并成功進行了鐵氧體磁料的國產(chǎn)化,形成了批量生產(chǎn)。一、前言電子設(shè)備日益小型化、輕量高性能化的要求,推動了表面組裝技術(shù)的發(fā)展,片式電子元器件也
2、迅速發(fā)展起來。作為三大無源元件的片狀電阻器和片狀電容器,在世界范圍內(nèi)都已取得了長足發(fā)展。而片狀電感器在結(jié)構(gòu)復(fù)雜,材料及成型工藝難度大,發(fā)展則相對較晚,直到八十年代,世界一些發(fā)達國家才開始商業(yè)化生產(chǎn)。片狀電感器根據(jù)其制作方法,主要可分為兩大類:疊層片狀電感器及繞線片狀電感器。其中磁導(dǎo)屏蔽結(jié)構(gòu),漏磁小、體積小、重量輕的優(yōu)點,比繞線型片狀電感器更適合表面安裝技術(shù)的高密度組裝要求,且具有高可靠的優(yōu)點,并已成為片狀電感器發(fā)展的潮流。到目前,片狀電感器產(chǎn)品中,疊層型已占60%左右。由于片狀電感器被廣泛應(yīng)用于BP機
3、、混合集成電路等高科技領(lǐng)域,因此,它越來越為包括中國在內(nèi)的許多國家重視。目前,全世界片狀電感年需求量為150~200億只,且逐年高速增長,而世界主要生產(chǎn)廠家則集中在日本、美國等少數(shù)國家,無論在技術(shù)還是價格上都形成壟斷地位。因此,片狀電感器作為高技術(shù)產(chǎn)品,也具有高隊加值。我國在片狀電感器的發(fā)展無論是技術(shù)水平、生產(chǎn)能力均落后。南京898廠的繞線式片式電感器,深圳南虹的疊層片狀陶瓷電感生產(chǎn)線均為國外引進,設(shè)備、材料都依賴進口,目前仍處于起步階段。因此,我國現(xiàn)今5~8億只片狀電感器的需求絕大部分仍靠進口,嚴(yán)懲
4、阻礙了我國電子工業(yè)的發(fā)展。發(fā)展具有我國自身知識產(chǎn)權(quán)的片狀電感器生產(chǎn)線勢在必行。11基于此,廣東風(fēng)華集團投入了多層片式電感器的研制。到目前,已成功開發(fā)了干濕法相結(jié)合的成型工藝,它具有效率高、工藝簡單、易控制、批量大、一致性好、合格率高等系列優(yōu)點。并建成一條年產(chǎn)1億只多層片狀電感器的生產(chǎn)線,同時建立了ISO90001質(zhì)量保證體系,取得了良好的社會及經(jīng)濟效益。一、國內(nèi)外多層片狀電感工藝發(fā)展現(xiàn)狀目前,在這一領(lǐng)域,日本起步較早,技術(shù)也最先進。其中TDK公司領(lǐng)導(dǎo)潮流,它于1980年4月便推出第一枚3216型多層片
5、狀電感器。其次有:村田制作所(MURATA)、東光電氣公司(TOKO)、太陽誘電(TAIYOYUDDN);美國AEM公司也有商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。據(jù)了解,多層片式電感器的主要工藝難點在于其成型方法上。目前國內(nèi)外多層片狀電感器的成型工藝成功以日本TDK、MUEATA和美國AEM三家為代表。1、以日本TDK為代表的流延穿孔法(干法)這種工藝是將低溫?zé)Y(jié)鐵氧體材料加合劑制成漿料,再用陶瓷流延工藝制成瓷膜,在設(shè)定的位置用機械方法打通孔,再在鐵氧體膜片上用銀導(dǎo)體壯舉料印刷內(nèi)線圈,同時在通孔外填充滿銀漿,再將印刷好的膜
6、片精確對位,通過疊壓形成一坯塊。再精密切割成單個MLCI生坯,排膠,通過共燒形成獨石結(jié)構(gòu)。其主要特點是對設(shè)備精度要求高,成本大,且產(chǎn)品易分層。2、以日本村田公司為代表的交疊印刷法(濕法)此工藝是在預(yù)先制作的鐵氧體基板上印刷1/2(或是/4)周的導(dǎo)體銀漿,再用鐵氧體漿料印刷覆蓋其一半,在露出的導(dǎo)體上再印刷內(nèi)線圈,再印刷鐵氧體瓷漿。如此不斷循環(huán),直至印畢所需內(nèi)線圈數(shù),再制作上基板。3、以美國AEM為代表的印刷穿孔法(濕法)此工藝在用濕法制得下基板上先印刷下引出端,再在其上流覆一層鐵氧體瓷漿,用化學(xué)方法將引
7、出端顯露出來,再在其上重復(fù)內(nèi)線圈——流覆鐵氧體瓷漿——顯露連接點的過程,直至所需內(nèi)線圈制作完畢。再印上引出電極制作上基板,則成型完畢。濕法工藝的共同特點是:效率低、成型環(huán)境惡劣、工藝難控、且成品率較低。據(jù)悉,深圳南虹的片感生產(chǎn)線是從美國AEM公司引進。在查閱國內(nèi)外有關(guān)資料文獻,綜合以上成型工藝特點及結(jié)合本公司在多層片狀電容器開發(fā)技術(shù)及經(jīng)驗、設(shè)備特點后,我們確定進行多層片式電感器干濕法相結(jié)合工藝的研制。二、研制過程1、測試及分析儀器11用HP4291A測試阻抗值、電感量、Q值及頻率特性,用HP4338B
8、測試直流電阻,用Corlter激光粒度測試儀測試粉體粒度及其分布,用Netze熱分析測得熱分析曲線,用Piliphs掃描電鏡分析樣品斷口及表面結(jié)構(gòu),用能譜儀進行成分分析,用RikghX-ray衍射儀進行X-ray衍射分析。1、國外樣品分析(見復(fù)印頁4、5、6)111、本公司片感生產(chǎn)線材料、結(jié)構(gòu)及設(shè)備的選型準(zhǔn)備通過對國外樣品的分析,本公司決定首先先用日本的鐵氧體瓷料及內(nèi)外電極漿料作為原材料,確定內(nèi)部印刷結(jié)構(gòu)圖型,并結(jié)合本公司片狀電容成型設(shè)備特點,自選設(shè)計并