Варисторите, термисторите и керамичките кондензатори се широко користени во апарати за домаќинство, потрошувачка електроника, енергетска опрема, возила со нова енергија, комуникациска опрема и индустриски контролни системи, каде што првенствено извршуваат функции како што се заштита на кола, мерење на температура, складирање на енергија и филтрирање.
Функционалните својства на електронската керамика главно се одредуваат од нивните формулации на материјалите, системите за допирање и процесите на синтерување. Керамиката од цинк оксид (ZnO) покажува варисториски карактеристики и затоа се користи во производството на варистори, каде што ја пренасочува струјата на пренапон кога се јавува преоден пренапон. Одредени оксидни керамики и материјали базирани на бариум титанат може да се користат за производство на термистори, додека диелектричната керамика како што се бариум титанат и калциум титанат се широко користени во керамичките кондензатори.
Иако овие материјали ги стекнуваат своите соодветни варистори, термистор или диелектрични својства по формирањето и синтерувањето, тие остануваат функционални керамички тела и сè уште не можат директно да се интегрираат во електрични кола. За да станат електронски компоненти што можат да се монтираат на печатени кола, сребрените електроди треба да се формираат на нивните горни и долни површини. Затоа, формирањето на сребрени електроди е критичен процес во производството на електронски керамички компоненти.
1. Зошто електронската керамика бара премачкување со сребрена електрода?
Облогата со сребрени електроди за електронска керамика вклучува формирање на спроводливи електроди на горните и долните површини на керамичката подлога, обезбедувајќи стабилен метален интерфејс за примена на напон, спроводливост на струја и прицврстување на електродите. По формирањето на електродите, керамичките тела обично се подложени на поврзување со олово, капсулирање и електрично тестирање пред да се склопат во готови варистори, термистори или керамички кондензатори.
Електронските керамички електроди обично имаат повеќеслојна метализациска структура. Ti или NiCr може да се користат како адхезивен слој за подобрување на меѓуфазното поврзување помеѓу премазот и керамичката подлога, додека Cu или Ag може да се таложат како горен спроводлив слој за да се задоволат барањата за електрична спроводливост и лемливост.
Во повеќето апликации, само горните и долните површини на електронската керамика се метализирани, додека страничните површини мора да останат електрично изолирани. Нерамномерната дебелина на филмот, дупките во облик на игла или локализираните изоставувања на облогата може да резултираат со нестабилен отпор на контакт, слаба лемливост и отстапувања во електричните перформанси. Облогата на страничните површини може исто така електрично да ги премостува горните и долните електроди, додека недоволната јачина на адхезија може да доведе до деламинација на филмот. Затоа, облогата со сребрена електрода за електронска керамика мора да постигне рамнотежа помеѓу униформноста на дебелината на филмот, густината на филмот, јачината на адхезија и прецизната контрола на површината на таложење.
2. Предизвици поврзани со трошоците за материјали и процеси при конвенционална метализација на сребро
Некои електронски керамички производи користат ситопечат со сребрена паста, проследено со печење или влажно хемиско позлатување со сребро, за да се формираат сребрени електроди. Типичната дебелина на сребрениот слој е приближно 20 μm, иако вистинската дебелина е одредена од специфичните барања на производот и процесот. Ситопечатот и печењето со сребрена паста генерално вклучуваат чистење на површината, ситопечат, израмнување и сушење, печење и инспекција. Влажното хемиско позлатување со сребро обично вклучува претходна обработка, сензибилизација и активирање, хемиско позлатување со сребро, плакнење, сушење и инспекција.
Од 2026 година, цените на среброто значително се зголемија и останаа на покачени нивоа, што дополнително го зголемува влијанието на трошоците за сребрени материјали врз производството на електронски керамички електроди. Релативно дебелите слоеви на сребро произведени со конвенционално печатење и печење со сребрена паста или процеси на влажно посребрење можат да резултираат со значителна потрошувачка на сребро. При производство во голем обем, ова директно ја зголемува цената на материјалот по компонента.
Покрај тоа, фазите на сушење и печење на висока температура потребни за печатење со сребрена паста, како и фазите на претходна обработка, сензибилизација и активирање, плакнење и сушење вклучени во влажното посребрено обложување, дополнително ја зголемуваат потрошувачката на енергија, времето на производство и трошоците за контрола на процесот.
3. Вакуумско магнетронско распрскување за балансирање на перформансите на филмот и контрола на трошоците
Вакуумското магнетронско распрскување е PVD процес во кој честички со висока енергија бомбардираат метална цел под вакуум, предизвикувајќи атомите на целта да се распрснат и да се таложат на керамичката површина за да се формира униформен и густ метален филм.
Според специфичните барања на производот, електродата може да има повеќеслојна структура која се состои од слој за адхезија од Ti или NiCr во комбинација со слој за спроводливост од Cu или Ag, со вкупна дебелина на филмот контролирана на приближно 6–7 μm. Во споредба со конвенционалната дебелина на слојот од сребро од приближно 20 μm, овој пристап може да ја намали непотребната дебелина на среброто и потрошувачката на скапоцени метали, со што се намалуваат трошоците за материјали при производство со голем обем.
Процесот на вакуумско обложување може да се поедностави на чистење и полнење, вакуумско нанесување и инспекција, намалувајќи ги фазите на процесот како што се согорување на врзивно средство, печење на висока температура и повеќекратни влажно-хемиски третмани. Во комбинација со прецизна контрола на дебелината на филмот и наменски тела за маскирање, процесот може да ја подобри конзистентноста на нанесените филмови на горните и долните површини, а воедно да ги одржува страничните површини електрично изолирани.
4. Решение за метализација на сребро од Zhenhua Vacuum за електронска керамика
Производната линија за електронска керамичка метализација на сребро на Zhenhua Vacuum може да се конфигурира со Ti, NiCr, Cu, Ag и други материјали за обложување според барањата на процесот на клиентот. Повеќе метални слоеви можат да се нанесат на горните и долните површини на керамичките компоненти во рамките на истиот вакуумски циклус, обезбедувајќи раствор за вакуумско обложување со висок проток за електродна метализација на варистори, термистори, керамички кондензатори и други електронски керамички компоненти.
Предности на опремата
1. Напредна процесна технологија
Системот користи технологија за вакуумско магнетронско распрскување за метализација на електронски керамички електроди. Поврзаните технологии се заштитени со патенти за сопственички пронајдоци, овозможувајќи прецизно нанесување на електроди и подобрена конзистентност од серија до серија.
2. Предности во однос на перформансите и трошоците
Преку повеќеслојна архитектура на филм и прецизна контрола на дебелината на филмот, процесот може да ги задоволи барањата за јачина на адхезија, електрична спроводливост и лемливост, а воедно да ја намали потрошувачката на сребро и да ги поедностави чекорите на производство, со што ќе ги намали трошоците за производство при производство во голем обем.
3. Обемно инженерско искуство
Со повеќе од 30 години искуство во индустријата за вакуумско премачкување, Zhenhua Vacuum има воспоставено професионални процесни лаборатории и инженерски тимови способни да обезбедат техничка поддршка во текот на целиот процес, од развој на процесот и валидација на примероци до пилотско производство и масовно производство.
4. Прилагодени решенија и доверливост
Решенијата за опрема и процеси може да се прилагодат според спецификациите на производот, производствениот капацитет и барањата за повеќеслојно обложување на клиентот. Zhenhua Vacuum, исто така, одржува строга заштита на интелектуалната сопственост и техничката документација на клиентот.
Апликации
Опремата може да таложи Ti, NiCr, Cu, Ag и други метални филмови, што ја прави погодна за електродна метализација на електронски керамички компоненти како што се варистори, термистори и керамички кондензатори. Технологијата може да се прошири и на апликации што вклучуваат керамички подлоги и керамички LED пакети.
5. Заклучок
Во услови на постојано високи цени на среброто и сè построги барања за конзистентност и сигурност во производството на електронски компоненти, вакуумското магнетронно распрскување обезбедува ефикасно решение за метализација на електронска керамика. Со своите предности во намалената дебелина на филмот, униформното таложење и прецизната контрола на дебелината, процесот нуди практичен пристап за балансирање на перформансите на обложување, ефикасноста на производството и цената на материјалот.
„Zhenhua Vacuum“ ќе продолжи да ја оптимизира опремата, процесите на премачкување и системите за автоматизација околу барањата за електронска керамичка метализација на сребро, обезбедувајќи им на клиентите техничка поддршка во текот на целиот производствен циклус, од валидација на истражување и развој и пилот-производство до производство на големи размери.
- Оваа статија е објавена од производител на опрема за вакуумско обложување Женхуа Вакуум
Време на објавување: 14 август 2026 година