多层陶瓷电容制作工艺揭秘
对于常用的多层陶瓷电容，我们很少接触到它的内部结构和制作工艺。那么多层陶瓷电容的内部构造到底是什么样的？它的制作又有哪些需要注意的问题呢？了解这些 ，有助于我们更加精确的使用多层陶瓷电容。
多层陶瓷电容器的基本结构
电容器用于储存电荷，其最基本结构如图1所示，在2块电极板中间夹着介电体。
电容器的性能指标也取决于能够储存电荷的多少。多层陶瓷电容器为了能够储存更多的电量，通过图1中结构的多重层叠得以实现。
通过图2可以直观清新的看到多层陶瓷电容器的基本结构
多层陶瓷电容器的制作方法
备好介电体原料后，将其与各种溶剂等混合并粉碎，形成泥状焊料。将其做成薄贴片后，再经过如下说明的8道工序，就可以制成贴片多层陶瓷电容器。
①介电体板的内部电极印刷
对卷状介电体板涂敷金属焊料，以作为内部电极。
近年来，多层陶瓷电容器以Ni内部电极为主。所以，将对介电体板涂敷Ni焊料。
②层叠介电体板
对介电体板涂敷内部电极焊料后，将其层叠。
③冲压工序
对层叠板施加压力，压合成一体。在此之前的工序为了防止异物的混入，基本都无尘作业。
④切割工序
将层叠的介电体料块切割成1.0mm×0.5mm或1.6mm×0.8mm等规定的尺寸。
⑤焙烧工序
用1000度～1300度左右的温度对切割后的料片进行焙烧。通过焙烧，陶瓷和内部电极将成为一体。
⑥涂敷外部电极、烧制
在完成烧制的片料两端涂敷金属焊料，以作为外部电极。如果是Ni内部电极，将涂敷Cu焊料，然后用800度左右的温度进行烧结。
⑦电镀工序
完成外部电极的烧制后，还要在其表面镀一层Ni及Sn。一般采用电解电镀方式，镀Ni是为了提高信赖性，镀Sn是为了易于贴装。贴片电容在这道工序基本完成。
⑧测量、包装工序（补充）
确认最后完成的贴片电容器是否具备应有的电气特性，进行料卷包装后，即可出货。
近年来，随着多层陶瓷电容器的小型化、大容量化，各道工序也进行着种种改良，例如介电体的高度薄层化、提高叠层精度等。
片状多层陶瓷电容器的封装方法
随着以片状多层陶瓷电容器为首的电子元器件的快速小型化发展，尺寸也进行了如下变化：
size (EIA) 3216(1206)→2012(0805)→1608(0603)→1005(0402)→0603(0201)→0402(01005)*，对于封装的难度也在不断增加。
* size (EIA)
3216(1206)：3.2mm×1.6mm／2012(0805)：2.0.mm×1.2mm／1608(0603)：1.6mm×0.8mm／
1005(0402)：1.0mm×0.5mm／0603(0201)：0.6mm×0.3mm／0402(01005)：0.4mm×0.2mm
如图7所示，封装工艺中产生的问题主要有元器件位置偏移、翘立，竖立等形式。这种整个元件呈斜立或直立，如石碑状，人们形象地称之为"立碑"现象 ( 也有人称之为"曼哈顿"现象 ) 。
图7 封装过程中的问题
以下就立碑现象的成因与防止对策要点进行介绍说明。如图8所示，立碑现象的产生是由于在焊锡时，作用于元件左右电极的张力不平衡，一侧翘立并旋转而造成的。
图8 立碑现象的成因
造成张力不平衡的因素有很多，例如：左右的焊盘尺寸、焊锡厚度 、温度、贴装偏移等。如何有效制约上述不平衡因素，是实现完美封装的关键所在。在基板设计、封装工艺("印刷"?"贴装"?"焊接(例：回流焊锡)")过程中需要注意以下内容。
1、基板设计
如图9所示，若片状元件的左右焊盘（印刷电路板上铜箔类零件贴装的地方）的尺寸（面积/形状）不一致，焊接时，将会导致元件左右电极产生的表面张力不平衡，产生立碑现象。按照各元件所推荐的形状、尺寸标准，进行左右对称的设计，这一点非常重要。
图9 左右不对称的焊盘
2.印刷
如图10所示，印刷电路板上的焊膏印刷工艺中，若左右的焊锡量不一致，焊接时，将会导致元件两个焊端产生的表面张力不平衡，产生立碑现象。
此外，焊锡较厚时，作用于电极的张力就会变大，此时，尽量减少焊锡量，并使左右焊膏量一致，可以有效的防止立碑现象。
图10 焊膏印刷
3. 贴装
一般情况下，使用封装机（Mounter）在印刷电路板上贴装元件时，对于元器件位置有一定偏离的情况，在回流焊过程中，由于熔融焊料表面张力的作用，能够自动校正偏差。
但偏移严重，拉动反而会使元件竖起，产生立碑现象。随着电子元器件不断朝着小型化方向发展，调整好元件的贴片精度是非常重要的。
4. 回流焊锡
加热导致焊锡融化，回流炉温度急剧上升的情况下，由于电路板上封装元件的大小、密度不同，炉内温度不稳定使元件两端存在温差。电极间的焊膏融化程度的不同，产生了电极的张力差，发生立碑现象。如图11所示，通过设置合理的预热段，使炉内热容量稳定，可以缓和炉内温度偏差。建议按照推荐的回流温度曲线进行设置。
图11 回流温度曲线
