中國電子元件行業(yè)協(xié)會
China Electronic Components Association
聯(lián)系人：李鋒
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絲網(wǎng)印刷工藝廣泛地應(yīng)用于電子行業(yè)，在片式多層陶瓷電容器（MLCC）的生產(chǎn)中，絲網(wǎng)印刷是一個極為重要的制造環(huán)節(jié)。MLCC由內(nèi)電極，外電極、介質(zhì)(陶瓷)三部分組成。其中，內(nèi)電極是利用絲網(wǎng)印刷原理，在陶瓷介質(zhì)膜片上，將內(nèi)電極漿料印刷成一定形狀與尺寸的內(nèi)電極圖形，并利用錯位、疊印的方式形成MLCC內(nèi)電極結(jié)構(gòu)。
圖1. MLCC內(nèi)電極印刷，來源：TDK
MLCC絲網(wǎng)印刷具體工藝是在流延成型的介質(zhì)膜片上印刷由金屬粉、有機載體、溶劑和各種助劑組成的導(dǎo)電漿料，經(jīng)過高溫烘干，以形成內(nèi)電極金屬導(dǎo)電介質(zhì)。印刷質(zhì)量的高低，印刷電極的厚度，印刷圖形的均勻性、清晰性都是決定絲網(wǎng)印刷成敗的重要指標(biāo)，同時決定著最終產(chǎn)品——電容器的各項性能。
圖2. 各規(guī)格產(chǎn)品內(nèi)電極線條寬度變化，隨著MLCC尺寸越小，內(nèi)電極線條寬度越小。
MLCC朝著高容量化方向發(fā)展，高容產(chǎn)品由于多層數(shù)，可達(dá)幾百至上千層，所以要求每層厚度很薄，對印刷提出了更高要求，要求印刷圖形好、厚度薄。
一、絲網(wǎng)印刷對MLCC電容的影響
內(nèi)電極圖形的尺寸大小、圖形的完整性、平整性、印重、印厚、電極厚度的均勻性、鋸齒、針孔、白點、毛刺等直接影響 MLCC 的容量。印刷對MLCC容量的影響主要是體現(xiàn)在以下幾個方面：
1）電極圖形：電極圖形越清晰，針孔，白點，鋸齒，毛刺越小，電極圖形越完整，內(nèi)電極圖形有效面積越大，對應(yīng)的容量越大；反之容量越小。
2）印刷內(nèi)電極印重、印厚：印刷內(nèi)電極印重或印厚越大，對應(yīng)的容量越大；反之容量越小。
3）電極肥大、重影、電極滲開：電極肥大或重影，會造成圖形尺寸偏大，電極有效面積越大，對應(yīng)的容量越大，但是可靠性會降低；反之容量越小。電極滲開是印刷圖形邊緣存在類似水印的現(xiàn)象，會造成容量分散，容量命中率變差。
二、影響網(wǎng)版印刷質(zhì)量的各項因素
1.光繪菲林
菲林底稿在網(wǎng)版制作中尤為重要，精細(xì)高清晰光繪菲林，為曬版精度提供了基本保障。
2.網(wǎng)框
網(wǎng)框是制作絲網(wǎng)印版的重要材料之一，網(wǎng)框選擇的合適與否對制版以及對印刷質(zhì)量的好壞有著直接的影響。為了保證制版、印刷質(zhì)量及其他方面的要求，可根據(jù)以下條件選擇網(wǎng)框。
1）網(wǎng)框必須具有一定的強度。因為繃網(wǎng)時，絲網(wǎng)對網(wǎng)框產(chǎn)生一定的拉力和壓力。這就要求網(wǎng)框耐壓，不能產(chǎn)生變形，要保持網(wǎng)框尺寸精度。
2）網(wǎng)框與絲網(wǎng)粘接面要有一定的粗糙性，以加強絲網(wǎng)和網(wǎng)框的粘接力。
3）網(wǎng)框的堅固性。網(wǎng)框在使用中要經(jīng)常與水、溶劑接觸，以及受溫度變化的影響，這就要求網(wǎng)框不發(fā)生歪斜等現(xiàn)象，以保證網(wǎng)框的重復(fù)使用。
對于 MLCC 行業(yè)，要求印刷精度高，這樣就會需要高的繃網(wǎng)張力，經(jīng)實踐證明，采用鋁質(zhì)網(wǎng)框?qū)τ∷①|(zhì)量好。
3.絲網(wǎng)
絲網(wǎng)的選擇特別關(guān)鍵，對于印刷絲網(wǎng)最重要的參數(shù)是網(wǎng)孔和絲徑，要求如下：
● 絲徑不超過所印最細(xì)線條寬度的三分之一。
● 絲網(wǎng)的開孔至少為介質(zhì)中顆粒尺寸的2.5倍，以保證印刷介質(zhì)的良好通透性和附著均勻性。
● 選用開孔較大的絲網(wǎng)，即低目數(shù)的絲網(wǎng)，可以獲得較厚的介質(zhì)沉積量。但這會降低印刷的清晰度。選用較細(xì)的，即高目數(shù)的網(wǎng)版印刷的圖像比較清晰，但會降低內(nèi)電極漿料的沉積厚度。
MLCC 印刷需要圖像清晰，故選用高目數(shù)的網(wǎng)版。在MLCC的印刷中多選擇不銹鋼絲網(wǎng)，不銹鋼絲網(wǎng)平面穩(wěn)定性好，制作網(wǎng)板的圖形尺寸穩(wěn)定。
4.張力
絲網(wǎng)張力是評價絲網(wǎng)網(wǎng)版質(zhì)量的重要參數(shù)，對印刷有重要影響，張力過大，容易超過絲網(wǎng)屈服點產(chǎn)生塑性變形，嚴(yán)重影響印刷壽命。張力不足，絲網(wǎng)沒有足夠的回彈力，漿料滲透力差，嚴(yán)重影響印刷質(zhì)量。選擇合適的繃網(wǎng)張力可以提高MLCC印刷的質(zhì)量。
5.感光膠
感光膠種類和涂布的厚度都是很關(guān)鍵的因素，高解像力的感光膠用于精細(xì)層次和高修邊位力的印刷。超黏性的感光膠有助于提高內(nèi)電極漿料的附著厚度。涂感光膠厚度對圖像再現(xiàn)的肩銳性、架橋性、平整性也有很大的影響。感光乳膠的厚度越厚對MLCC印刷質(zhì)量越好。
