生产技术 绿板工艺技术

Green Sheet Process Technology icon
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概要

  • 通常,生坯工艺技术是指一系列用于加工陶瓷生坯的技术,陶瓷生坯是一种含有陶瓷粉末和有机粘合剂的未烧制薄陶瓷片。
  • 村田的生坯工艺技术包括多种技术,包括浆料混合和分散、片材成型、内部电极印刷、片材层压和压制,用于制造多层陶瓷电容器和其他产品的重要初始工艺。
  • 该生坯工艺技术广泛应用于多层陶瓷电容器、EMI(电磁干扰)对策产品、热敏电阻等多种产品,为实现业界微小尺寸016008(0.16毫米 × 0.08毫米)做出了贡献。
  • 除绿板工艺外,多层陶瓷电容器制造还运用了陶瓷与金属材料技术、热处理、电镀及计算科学等多种核心技术。

村田的绿板工艺技术

技术解析

村田的绿板工艺技术是一个复杂的流程,涉及众多相互关联的步骤,包括浆料混合与分散、片材成型、内部电极印刷、片材层压和压制。

首先,将陶瓷粉末(主要是BaTiO3(钛酸钡)和铁氧体)与粘合剂和溶剂混合,形成浆料。该浆料经均匀薄涂后干燥,形成生坯(未烧结陶瓷片)。通过印刷技术在生坯上精确形成将作为内部电极的金属材料(如镍)。随后将所需数量的陶瓷片叠合、压制并切割,形成多层结构。

在多层陶瓷电容器中,该结构由陶瓷片与金属电极交替堆叠而成,其总面积决定电容值。

为在微小尺寸下实现高电容,必须通过精细工艺控制将片材与电极制成极薄形态,并确保无位移堆叠。村田的优势在于能将上述工艺均提高至高水平。

图:绿板工艺流程
绿板工艺流程

文中图片来源: 实现AI开发流程×虚拟化的未来是什么?在新窗口中打开

技术优势

村田绿色薄片工艺技术的优势在于能够实现高性能与微型化兼备的前沿电子元件,这不仅依赖于各加工技术的精细协调,更源于材料设计与产品设计的深度融合。该技术显著增强了设计灵活度,并优化了安装密度。

具体而言,在薄片成型技术中,纳米级陶瓷材料可实现高密度均匀分布,从而稳定形成无缺陷的纤薄片材。在内部电极印刷技术中,可将宽度达数十微米(1微米=1/1000毫米)的精细电极图案,以高精度和可重复性印刷于绿板上。在片材堆叠技术中,能将很薄且均匀的陶瓷片材无损伤、近乎零偏差地进行堆叠。这些成果并非仅凭生坯工艺实现,而是通过结合材料特性与产品规格,在材料设计与产品设计层面的协同优化达成。

凭借这种综合性方法,村田得以在包括全球微小多层陶瓷电容器在内的多类电子元件中,同时满足性能、可靠性与微型化三大要求。

图:绿板减薄
绿板减薄

文中图片来源: 村田电容器的优势在新窗口中打开

技术的发展

村田的绿色薄片成型技术,随着电子元件的微型化、高性能化以及生产规模的扩大而不断进化。

过去我们专注于粘结剂配方与陶瓷粉末粒径控制,以实现均匀的薄膜成型,从而推动薄片成型技术发展。在内部电极印刷技术方面,通过反复优化高精度印刷机构与浆料配方,成功形成精细纤薄的电极图案,显著增强了印刷精度与可靠性。在片材层压技术领域,我们通过精细化调整对位精度与材料设计,实现了对纤薄精细片材的无损准确堆叠。

近年来,我们在深化这些基础技术的同时,更推进材料设计与工艺技术革新,以达成高额定电压、耐高温及低偏差电容等特性。通过整体优化这些基础技术,村田持续追求可靠性与性能的双重提高。这些技术积累构成了支撑未来电子社会的基石。

展望未来,除现有举措外,我们将积极运用数字化转型(DX)等方法进一步增强整合能力。这将使我们能够创造超越传统技术延伸的特色产品,为市场带来崭新价值。

图:薄型绿板的高精度层压
薄型绿板的高精度层压

文中图片来源: 村田电容器的优势在新窗口中打开

有关相关的村田技术,请参见此处。

绿板工艺技术的实用案例 ~产品介绍~

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