सिरेमिक कैपेसिटर इलेक्ट्रोड में चांदी के स्थान पर तांबे का उपयोग: झेनहुआ ​​वैक्यूम की दो तरफा निरंतर स्पटरिंग लाइन ने 14 वर्षों से स्थिर बड़े पैमाने पर उत्पादन हासिल किया है।

सिरेमिक कैपेसिटर निर्माण में, इलेक्ट्रोड परंपरागत रूप से सिल्वर पेस्ट प्रिंटिंग के बाद सुखाने और सिंटरिंग द्वारा तैयार किए जाते हैं। चूंकि सिल्वर पेस्ट में चांदी की मात्रा अधिक होती है और इससे अपेक्षाकृत मोटी इलेक्ट्रोड परतें बनती हैं, इसलिए चांदी की कुल खपत काफी अधिक होती है, जिससे चांदी की कीमतों में उतार-चढ़ाव इलेक्ट्रोड सामग्री की लागत को सीधे प्रभावित करता है।

पिछले दो दशकों में, चांदी की कीमतों में लगातार वृद्धि सिरेमिक कैपेसिटर निर्माताओं के लिए एक अपरिहार्य कारक बन गई है। अंतरराष्ट्रीय वार्षिक औसत चांदी की कीमतों के आधार पर, 2008 में औसत चांदी की कीमत लगभग 3,350 आरएमबी/किलोग्राम थी, जो 2025 में बढ़कर लगभग 9,190 आरएमबी/किलोग्राम हो गई - 17 वर्षों में लगभग 2.7 गुना वृद्धि।

चांदी की उच्च लागत के अलावा, पारंपरिक चांदी पेस्ट प्रक्रिया की सीमाएँ भी तेजी से स्पष्ट होती जा रही हैं। छपाई, सुखाने और सिंटरिंग में कई प्रक्रिया चरण, गहन सामग्री प्रबंधन और मैन्युअल संचालन शामिल हैं। साथ ही, पर्यावरण संबंधी बढ़ती सख्त आवश्यकताओं और स्वचालित विनिर्माण की मांग के कारण निर्माता इलेक्ट्रोड सामग्री और जमाव प्रक्रियाओं दोनों का पुनर्मूल्यांकन करने के लिए प्रेरित हो रहे हैं, जिसका मुख्य उद्देश्य चांदी की खपत को कम करना, प्रक्रिया श्रृंखला को छोटा करना और अत्यधिक स्वचालित बड़े पैमाने पर उत्पादन प्राप्त करना है।

जबकि उद्योग अभी भी बड़े पैमाने पर सिल्वर पेस्ट प्रोसेसिंग पर निर्भर था, झेनहुआ ​​वैक्यूम और उसके ग्राहक ने पहले ही "तांबे को चांदी से बदलने" के दृष्टिकोण का पता लगाना शुरू कर दिया था।

भविष्य की सोच: ग्राहकों की मांग बाजार की मांग से कहीं आगे थी

2008 में, जब वैश्विक वित्तीय संकट बाजारों में फैल गया और अनिश्चितता बढ़ गई, तो उच्च श्रेणी के सिरेमिक कैपेसिटर के एक प्रमुख घरेलू निर्माता ने चांदी की बढ़ती कीमतों द्वारा प्रत्यक्ष लागत दबाव पैदा होने से पहले कच्चे माल की कीमतों में उतार-चढ़ाव और विनिर्माण प्रक्रिया परिवर्तन से होने वाले संभावित दीर्घकालिक प्रभावों का मूल्यांकन करना शुरू कर दिया।

इसलिए ग्राहक ने इलेक्ट्रोड प्रक्रिया अनुकूलन को अपनी दीर्घकालिक विनिर्माण रणनीति में शामिल किया: उत्पाद के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को बनाए रखते हुए चांदी पर निर्भरता और चांदी की कीमत में अस्थिरता के जोखिम को कम करना; और साथ ही, उत्पाद की स्थिरता, प्रक्रिया की स्थिरता और दीर्घकालिक आपूर्ति क्षमता में सुधार के लिए इलेक्ट्रोड उत्पादन को मैनुअल और अर्ध-मैनुअल संचालन से स्वचालित, मानकीकृत बड़े पैमाने पर उत्पादन की ओर ले जाना।

ग्राहक ने झेनहुआ ​​वैक्यूम से संपर्क करके एक नए तकनीकी मार्ग का संयुक्त रूप से पता लगाने का प्रस्ताव रखा: क्या सिरेमिक कैपेसिटर इलेक्ट्रोड के उत्पादन के लिए किसी वैकल्पिक सामग्री का उपयोग किया जा सकता है, जबकि एक नई जमाव प्रक्रिया और स्वचालित उत्पादन उपकरण दीर्घकालिक, स्थिर और उच्च मात्रा में उत्पादन को सक्षम बना सकते हैं?

प्रारंभिक अन्वेषण: तांबे के साथ इलेक्ट्रोड प्रक्रिया का पुनर्निर्माण

परियोजना की शुरुआत में, कोई स्थापित समाधान उपलब्ध नहीं था। वैकल्पिक सामग्री में अच्छी विद्युत चालकता और लागत-लाभ होना आवश्यक था, साथ ही उत्कृष्ट कोटिंग आसंजन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता भी होनी चाहिए थी। नई प्रक्रिया स्वचालित उत्पादन के अनुकूल भी होनी चाहिए थी।

कई दौर के तकनीकी मूल्यांकन के बाद, तांबा एक व्यवहार्य विकल्प के रूप में उभरा। इसकी विद्युत चालकता चांदी के लगभग बराबर है और इसकी सामग्री लागत काफी कम है। हालांकि, तांबा उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण के प्रति संवेदनशील होता है, जिसका अर्थ है कि पारंपरिक चांदी पेस्ट प्रक्रिया को हूबहू दोहराया नहीं जा सकता था। निक्षेपण विधि, प्रक्रिया मापदंड और उत्पादन उपकरण सभी को नए सिरे से विकसित करना पड़ा।

उस समय, सिरेमिक कैपेसिटर के लिए तांबे के इलेक्ट्रोड के बड़े पैमाने पर उत्पादन के कोई स्थापित घरेलू उदाहरण मौजूद नहीं थे। सामग्री, प्रक्रिया प्रौद्योगिकी और उपकरण विकास, सभी को बिल्कुल नए सिरे से शुरू करना पड़ा। सामग्री के समाधान के अंतिम रूप दिए जाने की प्रतीक्षा करने के बजाय, झेनहुआ ​​वैक्यूम परियोजना के प्रारंभिक चरण से ही इसमें शामिल हो गया और तकनीकी मार्ग स्थापित करने के लिए ग्राहक के साथ मिलकर काम किया। नमूना परीक्षण, कोटिंग सत्यापन और बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रक्रिया विकास को उपकरण इंजीनियरिंग के साथ-साथ किया गया, जिससे जमाव प्रक्रिया और उत्पादन लाइन का एक साथ विकास संभव हो सका।

अंततः, दोनों पक्षों ने मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग (PVD) को मुख्य तकनीक के रूप में चुना। इस तकनीक से बनी परत सब्सट्रेट से मजबूती से चिपक जाती है और सिल्वर पेस्ट में इस्तेमाल होने वाले ऑर्गेनिक बाइंडर के बिना ही कॉपर इलेक्ट्रोड परत को सीधे सिरेमिक सतह पर जमा करना संभव हो जाता है। इससे सॉल्वैंट्स और उनके वाष्पीकरण की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, साथ ही उच्च तापमान पर सिंटरिंग की प्रक्रिया भी समाप्त हो जाती है। परिणामस्वरूप, पारंपरिक गीली प्रक्रिया की तुलना में यह एक स्वच्छ और पर्यावरण के अनुकूल शुष्क प्रक्रिया है।

जमाव दक्षता और उत्पादन क्षमता को बेहतर बनाने के लिए, झेनहुआ ​​ने एक दो-तरफ़ा निरंतर स्पटरिंग उत्पादन लाइन विकसित की है। सिरेमिक घटकों के वैक्यूम सिस्टम में प्रवेश करने के बाद, दोनों तरफ बिना मैन्युअल रूप से पलटे कोटिंग की जा सकती है, जबकि निरंतर सामग्री स्थानांतरण अलग-अलग प्रक्रिया चरणों को जोड़ता है। यह शुष्क प्रक्रिया समाधान "सिल्वर पेस्ट प्रिंटिंग → सुखाने → सिंटरिंग" के कई गीली प्रक्रिया चरणों को प्रतिस्थापित करता है, जिससे समग्र प्रक्रिया श्रृंखला सरल हो जाती है और साथ ही बैच-दर-बैच स्थिरता और उत्पादन दक्षता में सुधार होता है।

2012 में, उपकरण की सफल डिलीवरी हो गई। प्रारंभिक तकनीकी चर्चाओं और प्रक्रिया विकास से लेकर उत्पादन लाइन के चालू होने और कार्यान्वयन तक, इस परियोजना में लगभग दो साल लगे।

दीर्घकालिक सत्यापन: 14 वर्षों का निरंतर बड़े पैमाने पर उत्पादन

सितंबर 2026 तक, 2012 में डिलीवर की गई डबल-साइडेड कंटीन्यूअस स्पटरिंग लाइन ग्राहक के संयंत्र में अभी भी चालू है और स्थिर बड़े पैमाने पर उत्पादन में सहायक है। कोटिंग की एकरूपता, प्रक्रिया स्वचालन और उच्च मात्रा में उत्पादन की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, "तांबे को चांदी से बदलने" का यह समाधान कीमती धातु चांदी पर निर्भरता को काफी कम करता है और इलेक्ट्रोड सामग्री की लागत को घटाता है, साथ ही स्वच्छ और पर्यावरण के प्रति अधिक जिम्मेदार उत्पादन की आवश्यकताओं के अनुरूप भी है। 14 वर्षों के निरंतर संचालन के बाद, उपकरण ने लागत दक्षता, कोटिंग गुणवत्ता, उत्पादन विश्वसनीयता और बड़े पैमाने पर उत्पादन स्थिरता के संदर्भ में प्रक्रिया और उपकरण समाधान का दीर्घकालिक सत्यापन प्रदान किया है।

उस समय, घरेलू उद्योग तांबे के इलेक्ट्रोड के उपयोग को समझने और अपनाने के शुरुआती चरण में था, और अधिकांश निर्माता चांदी के पेस्ट से प्रसंस्करण पर ही निर्भर थे। हालांकि, हाल के वर्षों में, चांदी के पेस्ट की बढ़ती लागत ने उद्योग को तांबे के उपयोग की ओर अग्रसर किया है, जिससे सिरेमिक कैपेसिटर इलेक्ट्रोड उत्पादन के लिए स्पटरिंग उपकरण एक लोकप्रिय समाधान बन गया है। यही तकनीकी दिशा, जो पहले एक दूरदर्शी खोज थी, आज उद्योग का एक प्रमुख केंद्र बन गई है - और इस बीच 14 वर्षों का उत्पादन सत्यापन भी हुआ है।

ग्राहक के लिए, इसके लाभ दीर्घकालिक रहे हैं। कच्चे माल की लागत में सीधे कमी के अलावा, इस उत्पादन प्रणाली ने उद्योग के अधिकांश निर्माताओं से 14 साल पहले ही चांदी की कीमतों में उतार-चढ़ाव के प्रति अपनी संवेदनशीलता को समाप्त कर दिया। ग्राहक को पर्यावरण अनुपालन और विनिर्माण स्वचालन में भी शुरुआती बढ़त मिली। जहां कई निर्माताओं को चांदी की कीमतों और प्रक्रिया परिवर्तन से बढ़ते दबाव का सामना हाल के वर्षों में ही करना पड़ा है, वहीं इस ग्राहक ने इस तकनीक के साथ 14 वर्षों से स्थिर उत्पादन बनाए रखा है।

यह परियोजना चिप सिरेमिक कैपेसिटर निर्माण के लिए ज़ेनहुआ ​​वैक्यूम द्वारा दो-तरफ़ा निरंतर स्पटरिंग तकनीक के शुरुआती अनुप्रयोगों में से एक थी। 2012 में घरेलू औद्योगिक परिवेश को देखते हुए, इसका सफल इंजीनियरिंग कार्यान्वयन कॉपर-इलेक्ट्रोड तकनीक के व्यावसायीकरण में एक प्रारंभिक सफलता का प्रतीक था। इसने प्रक्रिया विकास और प्रौद्योगिकी तैनाती के प्रति ज़ेनहुआ ​​वैक्यूम के दूरदर्शी दृष्टिकोण को प्रदर्शित किया। उपकरण विकास, सफल वितरण और 14 वर्षों के स्थिर बड़े पैमाने पर उत्पादन सत्यापन के माध्यम से, इस परियोजना ने सिरेमिक कैपेसिटर कोटिंग अनुप्रयोगों में ज़ेनहुआ ​​वैक्यूम के लिए एक मजबूत अग्रणी स्थिति स्थापित की, साथ ही साथ आगे के उपकरण विकास, प्रक्रिया अनुकूलन और निरंतर सुधार के लिए मूल्यवान दीर्घकालिक अनुभव प्रदान किया।