陶瓷電容器內電極工藝革新研究

黎健

（風華高科冠華公司 廣東肇慶 526000）

摘 要：本文的中心論點是對陶瓷電容器內電極的工藝革新進行研究，在這里主要以陶瓷電容器內電極的印刷工藝作為主要的研究對象。首先闡述的是在陶瓷電容器內對電極印刷工藝革新的影響因素，并對其原因進行深入的探討。然后詳細的分析了不同材質的工藝對印刷質量的影響。從中可以發現，如果使用合適的材質，再配上先進的印刷工藝，就可以得到理想的結果，也能夠實現對陶瓷電容器內電極工藝的革新。

關鍵詞：陶瓷電容器；電極；工藝革新

引言

目前，由于電子科學技術的不斷進步，我們逐漸邁入電子信息化的時代。再加上手機、電腦等電子設備正在向更高科技化的方向發展，使他們內部電子軟件的數量也在漸漸變大。但為了達到裝置攜帶方便的目的，需要在電子設備內部裝置體積較小的電子軟件，所以對體積小卻內存大的陶瓷電容器的需要也在漸漸的加大。現階段，很多電子軟件在生產技術方面都進行了升級，與之前相比規格尺寸等都在變小，這對陶瓷電容器內電極工藝的革新起到了非常重要的推動作用。

在目前的電子技術領域中，最受歡迎的電極工藝就是絲網印刷技術，其在陶瓷電容器的制造過程中是不可或缺的一個程序。如下圖1所示，陶瓷電容器由端電極、電鍍鎳層、電鍍錫層、鎳內電極和陶瓷體組成。

1.對陶瓷電容器內電極工藝革新進行的實驗分析

1.1 實驗材料

感光乳劑：是一種具有感光性質的涂料

網布：不銹鋼絲網

印刷漿料：鎳電極漿料

1.2 實驗裝置

電子稱、全自動絲網印刷機、真空紫外線曝光機、臺階儀、張網機等。

2.實驗及結果分析

2.1 實驗

在對陶瓷電容器內電極工藝革新的實驗過程中，我們可以發現：網框、網布、感光乳劑、網版等對電極漿料的厚度及電極的樣式都發揮了非常重要的作用。

2.2 網框的選擇

陶瓷電容器的印刷絲網網框大多選取硬鋁或鋁合金的網框。該網框要結實耐用，表面平滑，還要有較強的承載力，這樣才能夠實現印刷效果良好的目的。另外，所選網框的面積必須是印刷圖案面積的9倍，從而確保印刷圖案的精密度。倘若使用的網框面積與印刷圖案面積之間的比例過小，就會使絲網的承載力度過強，造成其過度疲勞，減少使用年限。

2.3網布的選擇

在陶瓷電容器內的電極印刷過程中，由于不銹鋼網布有較強的穩固性，可以制造出較穩定的網版圖案，因此，不銹鋼網布是最佳的選擇。由于絲的柔軟、輕細，從而可以織出厚度勻稱、目數較高的網布。所以，不銹鋼網布具有較高的抵抗性能，且抗耐性能、抗腐蝕性能、耐磨性能以及滲透性能都較強。不銹鋼網布還具有延伸性較小的優點，就算在很強的外力作用下，它也不會回彈，非常堅固，被廣泛使用于各個領域。

在陶瓷電容器內電極的印刷過程中，要想使用到合適的網布，就要充分了解影響印刷工藝的成分，并對這些成分進行歸納斟酌，進而選出最合適的網布。影響網布的成分主要有網孔寬度、網布的厚度、開孔率、網布的目數以及線徑等，如下圖2所示。

在影響網布的這些成分中，網布目數所占的比重是最大的，也是選擇絲網的第一參考要素，常見的網布目數單位是孔數/英寸。線徑指的是網絲的直徑。網孔寬度可以通過網布目數和線徑的計算得出。開孔率決定著印刷時漿料的滲透體積。

2.3.1 網布目數

在對陶瓷電容器內電極印刷工藝的試驗中，選取不同的網布目數和線徑，采用同種工藝制造絲網，印刷鎳電極漿料，其得到的結果如下表1所示：

從上表中可以發現，要想保證印刷的質量，就要按照印刷的規定來選用絲網的規格。當使用的網布目數較低時，印刷的質量是最差的。造成這種結果的原因是開孔率較大，導致在印刷的過程中，很多漿料都從開孔的地方滲漏出來，使印刷線條的周邊出現鼓起的現象。但是，由于網布目數的逐漸增加，印刷線條的周邊逐漸呈現水平的現象，降低了鼓起或毛糙現象的發生。當使用的網布目數較高時，印刷的效果是最好的，沒有出現鼓起、毛糙等現象，圖案周邊平滑分明。雖然使用的網布目數越高，印刷的質量越高，但網布目數越高，其價格也最高，這極大地增加了印刷的費用。因此，在選擇的過程中，就要綜合考慮印刷的成本和印刷的質量，進而選用最合適的網布目數。

2.3.2 網布線徑

網布的線徑代表的是沒有經過編織的網絲的直徑，而經過編織后的網布線徑會呈現橢圓的形狀。網布的厚度、開孔的大小以及開孔率都要隨著網布線徑的改變而發生變化，網布線徑在很大程度上也決定著印刷的質量。

在網布目數相等且網布線徑不等的印刷實驗中，其導致的網布網孔的大小以及開孔率也是有區別的，所形成的圖案形狀也是不同的，其在線條印刷上的效果也是不同的。在這次針對陶瓷電容器內電極印刷工藝的試驗過程中，選擇500目線徑不等的網布，根據同樣的工藝來制造絲網，其印刷質量如下表2所示。

根據上表可以發現，絲網目數相等的網布，隨著線徑的逐漸減小，最細線條的寬度也是逐漸減小的。其中，由于網孔的寬度是隨著線徑的減小而逐漸增寬的，所以線徑在15um和18um時，最細線條的寬度并沒有發生很明顯的改變。在實際印刷過程中，25um的線徑絲網由于具有較大的粗網節，容易在網節點產生內縮性鋸齒，而剩下的兩種絲網所呈現的印刷效果基本上是相同的。所以，在制作陶瓷電容器內電極的圖案時，選用500目、線徑是15um的絲網所產生的印刷效果是最好的，印刷質量也是最高的。

2.4 感光膠的選擇

在針對陶瓷電容器內電極印刷工藝的試驗中，選取500目線徑為15um的絲網，穩定印刷要求，對不同厚度感光膠制作的網版進行對照，選擇鎳電極漿料作為印刷的材料，待其干燥后選擇臺階儀來對鎳電極層的厚度進行勘測，并對印刷的結果進行查看。

從圖3 中能夠發現，由于感光膠厚度的逐漸變大，鎳電極層的厚度也在逐漸的變大。產生這種結果的原因是絲網的變化因數和感光膠的厚度共同決定著絲網印刷的厚度，且絲網印刷厚度會隨著感光膠厚度的變化而發生變化。并且，印刷質量也會隨著感光膠厚度的逐漸加大而越來越高。造成這種現象的原因是感光膠越厚，在網節處就可以吸收越多的漿料，在網孔處就越能起到坪壩的作用，可以有效提高印刷的質量。從圖3中也可以看到，感光膠厚度在4um及以上時是處在最佳的理想狀態，如果加大感光膠的厚度對印刷的效果也沒有任何的作用，只會造成鎳電極層厚度的加大。所以，在實際的印刷過程中，選擇厚度為4um的感光膠會使印刷的質量最佳。

2.5 網版的選擇

網版越平坦，印刷效果就越好。網版是否平坦，決定著印刷時是否會出現鋸齒，圖形的周邊是否銳利。對于網布來說，垂軋壓的網布，其網版平坦性最好。對于感光膠來說，不同的工藝對網版的平坦性有不同的影響。在針對陶瓷電容器內電極印刷工藝的實驗過程中，選擇500目，線徑是15um的絲網，感光膠的厚度是3um，分別選擇不同的印刷工藝來制造網版，其產生的印刷結果也是有很大區別的。網版的平坦性對網版與印刷物在印刷時的接觸面有著決定性的影響。所以，要想達到印刷質量最佳的目的，就要保證網版的平坦性。

3.結論

通過對陶瓷電容器內電極在印刷方面的工藝革新的研究，可以發現：很多成分的改變都會影響著印刷質量的高低，但其中影響最大的成分有四種，即網框、網布、感光膠和網版，并對其進行了具體的實驗。實驗結果顯示，如果選擇適用的絲網，并不斷升級制作工藝，合理制定印刷工藝的參數，就能夠實現最佳的印刷效果。

參考文獻：

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