MLCC流延工艺介绍

时间:2025-12-19 16:19:06 点击数:

1. 流延工艺定义:在配料工序之后,将所制备的浆料通过流延头均匀涂布到PET膜上,再经过干燥固化后形成一定厚度的陶瓷膜片。

流延原理示意图

1. 流延过程按照流延机分布特性,可大致分为四个区域:

(1)放卷区(PET空白膜放卷衔接流延头) 

(2)涂布区(流延头流出膜片)

(3)干燥区(涂布膜片通过温区干燥使得溶剂挥发)

(4)收卷区(流延后成型膜片进行绕卷保存)

流延机示意图与实物图

工艺流程:核对生产条件-浆料搅拌与静置-接料-开机调试-进行作业-过程检验性能-下传。

4.流延设备与辅材

(1)PET作用:PET堪称流延工序最强辅材,主要用于承载浆料,PET的质量对膜片的质量影响非常密切,需要管控其厚度、表面粗糙度、剥离力、拉伸强度、热收缩率等性能。目前用于MLCC行业的离型膜还是以单面剥离为主,需要承载MLCC膜片的一面用硅油作为离型剂使用。

PET膜片实物图与结构组成图

PET粗糙度管控参数,也可以用Ra、Rq、Rz等进行换算,原理一致

(2)滤芯:在接入浆料的地方,会根据浆料特性选用不同规格滤芯加滤片一起过滤瓷浆中的杂质和团聚体,一般来说滤芯规格越高,精度越高,能去除的杂质越小,效果越好,但也要注意的是,如何选用不当,可能会造成过滤效果不好或者滤芯堵塞导致浆料堵塞。

(3)流延机的流延头:通过调节流延头刀口宽度可以流延出不同宽度的流延膜片,流不同厚度的膜片也必须选用不同规格的流延头,值得注意的是流延头不允许有缺口存在,否则会造成膜片产生线条、气泡,甚至影响膜片厚度。

流延头工作示意图及实物图展示

(4)烘箱温区:涂布膜片通过温区,设备吹热风干燥使得溶剂挥发,值得注意是温区的温度由低到高,这是因为若一开始就高温烘干会造成膜片迅速干燥而开裂,此外,温区除吹热风设备存在以外,由于溶剂的挥发,还要设置排风区,不然会导致仓体内气体浓度超标发生危险(溶剂为有机物,挥发易爆炸)根据膜片的厚度和干燥情况,应调整温度,风量达到良好的干燥效果。

5.流延质量控制点

检验项目

检验原因

仪器

外观

确保无线条、异物、孔洞等缺陷影响膜片质量

目测与外观检测机

厚度

确定流延膜片厚度是否达标

电子高度计

重量

通过一定面积的膜片重量反映膜片厚度与密度

电子天平

密度

反映膜片致密度

面密度

通过在线测厚仪实时扫描反映膜片厚度

在线测厚仪

光泽度

判断膜片粗糙度

光泽度测量仪

失重率

溶剂干燥量确认

加热设备与电子天平

6. 流延工艺直接决定了产品的基础性能,其核心作用是将陶瓷浆料制成厚度均匀、致密性一致的生瓷膜片,是后续所有叠层、切割工序的基础,流延膜片质量直接影响最终产品的尺寸精度和电气性能,主要作用体现在三个方面:

(1)保证流延膜片的均匀性:通过精密控制刮刀间隙和流延速度,确保流延厚度误差极小,这是 MLCC 实现多层叠合、保证层间对齐的前提。

(2)控制流延膜片的致密性:流延过程中浆料的干燥速率和温度会影响膜片内部的致密度,而致密度直接关系到 MLCC 烧结后的收缩率和介电性能稳定性。

(3)奠定产品尺寸基础:流延膜片的宽度、厚度等参数由流延工序直接确定,后续切割成芯片的尺寸完全依赖于流延膜片的基础规格,是控制 MLCC 小型化(如 01005、0201 尺寸)的核心工序。

7.核心参数对 MLCC 性能的具体影响

不同流延参数的影响方向和程度不同,以下是对 MLCC 性能起决定性作用的 4 类核心参数及其影响:

(1)流延头间隙与流延速度:影响尺寸精度与层间匹配性

对 MLCC 的影响:流延头间隙直接决定膜片厚度,若间隙不均匀或流延头有缺口,会导致膜片局部偏厚或偏薄。偏厚部分:叠层后对应区域的厚度实际增加,可能引发电容值超标、层压时层间压力不均。

偏薄部分:易在烧结后出现局部收缩过大,导致产品开裂或尺寸超差(如长度 / 宽度偏差)。流延速度配合:速度过快时,浆料在流延头刮刀下的铺展时间不足,易产生横向厚度差;速度过慢则会导致膜片边缘干燥过快、卷起。

(2)干燥温度与时间:影响介电性能与致密度

对 MLCC 的影响:这是决定流延膜片内部残留有机物含量的关键参数。温度过低 / 时间不足:膜片中溶剂未充分挥发,后续叠层时易出现层间剥离,烧结后会因有机物残留形成气泡,导致介电常数下降、介电损耗(tanδ)升高。温度过高 / 时间过长:膜片表面快速固化,内部溶剂无法排出,会形成 “外硬内软” 结构,切割时易产生掉粉,且烧结后易出现内部裂纹,导致绝缘电阻(IR)降低。

(3)浆料黏度:影响膜片均匀性与介电一致性

对 MLCC 的影响:黏度是浆料流动性的核心指标,直接关系流延膜片的微观均匀性。

黏度过高:浆料流动性差,流延头刮刀铺展后易出现条纹或局部空缺,导致中陶瓷颗粒分布不均,烧结后会导致介电常数波动范围扩大。

黏度过低:浆料易向边缘流淌,导致膜片中间薄、边缘厚,且干燥过程中易出现颗粒沉降,形成密度差,最终引发 MLCC 不同区域的电容值不一致。

(4)环境温湿度:影响工艺稳定性与产品良率

对 MLCC 的影响:环境参数通过改变浆料状态间接影响性能。

湿度过高:浆料易吸收空气中的水分,导致黏度异常升高,同时膜片面易吸潮,叠层时易出现黏结不良。

温度波动会导致浆料黏度随温度变化(温度升高黏度降低,反之则升高),即使设备参数不变,也会出现膜片厚度波动,最终导致 MLCC 批次间的电容精度(容差)超标。

8.流延膜片常见异常模式


作者提示: 个人观点,仅供参考

文章来源:电容大师MLCC


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