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전자 세라믹용 은 전극 코팅: 진공 스퍼터링이 성능과 비용의 균형을 맞추는 방법

기사 출처: Zhenhua vacuum
읽은 횟수: 15
게시일: 2014년 8월 26일

배리스터, 서미스터 및 세라믹 커패시터는 가전제품, 소비자 전자제품, 전력 장비, 신에너지 자동차, 통신 장비 및 산업 제어 시스템에 널리 사용되며, 주로 회로 보호, 온도 감지, 에너지 저장 및 필터링과 같은 기능을 수행합니다.

전자 세라믹의 기능적 특성은 주로 재료 조성, 도핑 시스템 및 소결 공정에 의해 결정됩니다. 산화아연(ZnO) 세라믹은 배리스터 특성을 나타내므로 과전압 발생 시 서지 전류를 차단하는 배리스터 제조에 사용됩니다. 특정 산화물 세라믹 및 티탄산바륨 기반 재료는 서미스터 제조에 사용될 수 있으며, 티탄산바륨 및 티탄산칼슘과 같은 유전체 세라믹은 세라믹 커패시터에 널리 사용됩니다.

그림 1

이러한 재료들은 성형 및 소결 과정을 거쳐 각각 배리스터, 서미스터 또는 유전 특성을 획득하지만, 여전히 기능성 세라믹 소자로 남아 있어 전기 회로에 직접 통합될 수는 없습니다. 인쇄 회로 기판에 실장할 수 있는 전자 부품이 되려면 상하 표면에 은 전극을 형성해야 합니다. 따라서 은 전극 형성은 전자 세라믹 부품 제조에서 매우 중요한 공정입니다.

1. 전자 세라믹에 은 전극 코팅이 필요한 이유는 무엇입니까?

전자 세라믹용 은 전극 코팅은 세라믹 기판의 상하 표면에 전도성 전극을 형성하는 공정으로, 전압 인가, 전류 전도 및 리드 접합을 위한 안정적인 금속 계면을 제공합니다. 전극 형성 후, 세라믹 본체는 일반적으로 리드 접합, 캡슐화 및 전기적 테스트를 거친 후 최종적으로 배리스터, 서미스터 또는 세라믹 커패시터로 조립됩니다.

그림 2

전자 세라믹 전극은 일반적으로 다층 금속화 구조를 채택합니다. Ti 또는 NiCr은 코팅과 세라믹 기판 사이의 계면 결합을 강화하기 위한 접착층으로 사용될 수 있으며, Cu 또는 Ag는 ​​전기 전도성 및 납땜성 요구 사항을 충족하기 위한 상부 전도성 층으로 증착될 수 있습니다.

대부분의 응용 분야에서 전자 세라믹의 상부 및 하부 표면만 금속화되고 측면은 전기적으로 절연된 상태로 유지되어야 합니다. 도막 두께의 불균일성, 핀홀 또는 국부적인 코팅 누락은 접촉 저항 불안정, 납땜성 저하 및 전기적 성능 저하를 초래할 수 있습니다. 측면 코팅은 또한 상부 및 하부 전극을 전기적으로 연결할 수 있으며, 접착 강도가 불충분하면 도막 박리가 발생할 수 있습니다. 따라서 전자 세라믹용 은 전극 코팅은 도막 두께 균일성, 도막 밀도, 접착 강도 및 증착 영역의 정밀한 제어 사이의 균형을 이루어야 합니다.

2. 기존 은 도금 공정의 재료 및 공정 비용 문제

일부 전자 세라믹 제품은 은 전극을 형성하기 위해 은 페이스트 스크린 인쇄 후 소성 또는 습식 화학 은 도금을 사용합니다. 일반적인 은층 두께는 약 20μm이지만, 실제 두께는 특정 제품 및 공정 요구 사항에 따라 결정됩니다. 은 페이스트 스크린 인쇄 및 소성은 일반적으로 표면 세척, 스크린 인쇄, 평탄화 및 건조, 소성 및 검사 단계를 거칩니다. 습식 화학 은 도금은 일반적으로 전처리, 감광 및 활성화, 화학 은 도금, 세척, 건조 및 검사 단계를 포함합니다.

2026년 이후 은 가격이 크게 상승하여 높은 수준을 유지하고 있으며, 이는 전자 세라믹 전극 제조에 있어 은 소재 비용의 영향을 더욱 확대시키고 있습니다. 기존의 은 페이스트 인쇄 및 소성 또는 습식 은 도금 공정으로 생성되는 비교적 두꺼운 은층은 상당한 양의 은을 소모할 수 있습니다. 대량 생산 시 이는 부품당 소재 비용의 직접적인 증가로 이어집니다.

그림 3

또한, 은 페이스트 인쇄에 필요한 건조 및 고온 소성 단계와 습식 은 도금에 수반되는 전처리, 감광 및 활성화, 세척 및 건조 단계는 에너지 소비, 생산 소요 시간 및 공정 제어 비용을 더욱 증가시킵니다.

3. 진공 마그네트론 스퍼터링을 이용한 박막 성능과 비용 관리의 균형

진공 마그네트론 스퍼터링은 고에너지 입자가 진공 상태에서 금속 타겟을 충돌시켜 타겟 원자를 스퍼터링하고 세라믹 표면에 증착시켜 균일하고 조밀한 금속 박막을 형성하는 PVD 공정입니다.

제품의 특정 요구 사항에 따라 전극은 Ti 또는 NiCr 접착층과 Cu 또는 Ag 전도성 층을 결합한 다층 구조를 채택할 수 있으며, 전체 막 두께는 약 6~7μm로 제어됩니다. 기존의 은층 두께(약 20μm)와 비교하면, 이 방식은 불필요한 은층 두께와 귀금속 소비량을 줄여 대량 생산 시 재료 비용을 절감할 수 있습니다.

그림 4

진공 코팅 공정은 세척 및 로딩, 진공 증착, 검사 단계로 간소화되어 바인더 소각, 고온 소성, 여러 단계의 습식 화학 처리와 같은 공정 단계를 줄일 수 있습니다. 정밀한 필름 두께 제어와 전용 마스킹 장치를 결합하면 상부 및 하부 표면의 증착 필름 균일성을 향상시키면서 측면 표면의 전기적 절연을 유지할 수 있습니다.

4. 젠화 진공(Zhenhua Vacuum)의 전자 세라믹용 은 금속화 솔루션

젠화 진공(Zhenhua Vacuum)의 전자 세라믹 은 도금 생산 라인은 고객의 공정 요구 사항에 따라 Ti, NiCr, Cu, Ag 및 기타 코팅 재료로 구성할 수 있습니다. 동일한 진공 공정 내에서 세라믹 부품의 상하 표면에 여러 금속층을 증착할 수 있어 바리스터, 서미스터, 세라믹 커패시터 및 기타 전자 세라믹 부품의 전극 금속 도금을 위한 고효율 진공 코팅 솔루션을 제공합니다.

그림 5

장비의 장점

1. 첨단 공정 기술

본 시스템은 전자 세라믹 전극 금속화에 진공 마그네트론 스퍼터링 기술을 적용합니다. 관련 기술은 특허로 보호받고 있으며, 이를 통해 정밀한 전극 증착과 향상된 배치 간 일관성을 구현할 수 있습니다.

2. 성능 및 비용상의 이점

다층 필름 구조와 정밀한 필름 두께 제어를 통해, 이 공정은 접착 강도, 전기 전도성 및 납땜성에 대한 요구 사항을 충족하는 동시에 은 소비량을 줄이고 생산 단계를 간소화하여 대량 생산 시 제조 비용을 절감할 수 있습니다.

3. 풍부한 엔지니어링 경험

30년 이상의 진공 코팅 산업 경험을 보유한 젠화 진공(Zhenhua Vacuum)은 공정 개발 및 샘플 검증부터 시범 생산 및 대량 생산에 이르기까지 전 과정에 걸쳐 기술 지원을 제공할 수 있는 전문 공정 연구소와 엔지니어링 팀을 구축했습니다.

4. 맞춤형 솔루션 및 기밀 유지

고객의 제품 사양, 생산 능력 및 다층 코팅 요구 사항에 따라 장비 및 공정 솔루션을 맞춤 제작할 수 있습니다. 또한 Zhenhua Vacuum은 고객의 지적 재산권 및 기술 문서를 엄격하게 보호합니다.

응용 프로그램

이 장비는 Ti, NiCr, Cu, Ag 및 기타 금속 박막을 증착할 수 있어 바리스터, 서미스터, 세라믹 커패시터와 같은 전자 세라믹 부품의 전극 금속화에 적합합니다. 또한 이 기술은 세라믹 기판 및 세라믹 LED 패키지를 포함한 다양한 응용 분야로 확장될 수 있습니다.

5. 결론

지속적으로 높은 은 가격과 전자 부품 제조에서 점점 더 엄격해지는 일관성 및 신뢰성 요구 사항을 배경으로, 진공 마그네트론 스퍼터링은 전자 세라믹에 효과적인 금속화 솔루션을 제공합니다. 박막 두께 감소, 균일한 증착, 정밀한 두께 제어 등의 장점을 가진 이 공정은 코팅 성능, 생산 효율성 및 재료 비용의 균형을 맞추는 실용적인 접근 방식을 제시합니다.

젠화 진공은 전자 세라믹 은 도금 요구 사항에 맞춰 장비, 코팅 공정 및 자동화 시스템을 지속적으로 최적화하고, 연구 개발 검증 및 시범 생산부터 대규모 생산에 이르기까지 전체 생산 주기 동안 고객에게 기술 지원을 제공할 것입니다.

-이 기사는 다음에서 발행되었습니다. 진공 코팅 장비 제조업체 진화 진공


게시 시간: 2026년 8월 14일