玻璃粉对片式电阻面电极耐焊性的影响
玻璃粉对片式电阻面电极耐焊性的影响
赵科良;梅元;徐小艳;党莉萍;陆冬梅
【摘要】The effects of two kinds of frits, Ca-Si-Al-B and Bi-Si-Al-B on resistivity of chip resistor surface electrode (C1) were studied before and after dealing with soldering. The results show that C1 products have good electrical property and excellent solder-resistance property when mass fraction of Ca-Si-Al-B glass powder is 4%-6%. The analyses of the SEM and EDS declare that the silver layer of the C1 is well-stacked and continuous, which contains Ca-Si-Al-B glass powder after solder-resistance. This is mainly due to the silver being cordoned off by the calcium feldspar needle structure during the Ca-Si-Al-B glass powder sintering and the larger surface tension of the solder.%研究了Ca-Si-Al-B和Bi-Si-Al-B两种不同玻璃粉对片式电阻面电极(C1)耐焊处理前后电阻率的影响.结果表明,当Ca-Si-Al-B玻璃质量分数为4%~6%时,C1产品具有良好的电性能以及优异的耐焊特性.SEM和EDS分析表明含有Ca-Si-Al-B玻璃的C1经耐焊处理后导体层保留有较厚且连续的银层,这主要是由于Ca-Si-Al-B玻璃粉在烧结时形成的钙长石针状结构对银的"封锁"和与钎料较大的表面张力造成.
【期刊名称】《电子元件与材料》
【年(卷),期】2017(036)010
【总页数】5页(P37-40,45)
【关键词】银浆;片式电阻;面电极;耐焊性;玻璃粉;无铅钎料
【作者】赵科良;梅元;徐小艳;党莉萍;陆冬梅
【作者单位】西安宏星电子浆料科技有限责任公司,陕西西安 710065;西安宏星电子浆料科技有限责任公司,陕西西安 710065;西安宏星电子浆料科技有限责任公司,陕西西安 710065;西安宏星电子浆料科技有限责任公司,陕西西安 710065;西安宏星电子浆料科技有限责任公司,陕西西安 710065
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174
近年来，片式元件是电子元件发展的主流和方向，其中片式电阻器技术已进入到一个迅速升级换代的时期，全球片式电阻器的年需求量已经超过了1万亿只[1-2]。就片式电阻器的发展方向来讲，主要有超小型化、绿色环保化、高精度化、低温度系数化以及贱金属化[3]。
片式电阻器通过丝网印刷面电极、电阻、背电极浆料以及保护浆料，经高温烧结制作而成。其在使用过程中需要进行焊接，焊接时无铅钎料对片式电阻面电极（简称C1）存在侵蚀，降低面电极银层的性能，更为严重者导致片式电阻产品断路[4-10]。传统面电极浆料中均含有钯，因钯元素对面电极抵抗钎料侵蚀有良好的保护作用。但随着行业发展低成本要求，各大厂商提出了产品无钯化的需求。为此，各浆料厂商纷纷展开对无钯耐焊型面电极浆料研究。
国内对无钯耐焊型面电极浆料研究较少，为适应片式电阻器低成本高可靠性的发展要求，本文研究了片式电阻器面电极浆料粘结剂性能，制备了无钯耐焊型片式电阻器用面电极浆料，该浆料具有优异的抗钎料侵蚀特性，可较好满足片式电阻器行业的低成本高性能要求。
1.1 原材料及设备
银粉（平均粒径0.5 μm）纯度为99.8%、Ca-Si-Al-B系玻璃粉末(平均粒径3 μm，简称F-Ca)、Bi-Si-Al-B系玻璃粉末(平均粒径3 μm，简称F-Bi)均为自制，乙基
纤维素、松油醇均为分析纯，纯度96%的Al2O3陶瓷基板、无铅钎料
（“96.5Sn3.0Ag0.5Cu”）、助焊剂（主成分松香，中性体系）。
捷克TESCAN VEGA 3LMH扫描电子显微镜；牛津INCA x-cat 51-ADD0007能谱仪；马尔文HYDRO2000MU激光粒度分析仪；贝士德仪器科技3H-2000BET-A比表面积分析仪；SURFCON 480B表面粗糙测试仪；Agilent 34410A电阻率
测试仪。
1.2 样品制备与测试方法
按一定质量比例称取银粉、玻璃粉以及乙基纤维素和松油醇的混合物，搅拌均匀，经三辊轧机轧制成浆料，细度控制在10 μm以下。
浆料通过丝网印刷在Al2O3陶瓷基板上形成100方（1方为长和宽为1 cm的正
方形）的电极，经烘干，850 ℃烧结10 min形成待测电极。
采用电阻率测试仪测试电极阻值，计算方阻（方阻=阻值/方数）。
耐焊处理：将电极浸蘸一定的助焊剂，浸于260 ℃的无铅钎料槽中，停留10 s取出，清洗后测其阻值并计算方阻。
1.3 钎料侵蚀原理
片式电阻产品在电镀镍、电镀锡时，由于包封层导电性差，在电镀层和包封层之间存在间隙，使产品在后期电路焊接过程中，钎料沿缝隙玻璃进入C1层如图1所示，对C1层形成侵蚀，甚至断路。
由图1可以看出，随着侵蚀程度的增加，C1层持续被破坏，直至断路。
2.1 玻璃质量分数对C1电性能的影响
目前由于片式电阻行业降成本要求，在满足电性能即较低的方阻（5~10 mΩ/□，
7 μm）的同时，无钯化及贵金属含量降低已成为研究的主流。为此，研究了两种
体系玻璃粉添加量对C1方阻性能的影响，结果如图2所示。
由图2可以看出C1银浆均随着玻璃粉质量分数的增加，C1的方阻呈增大趋势。当玻璃粉质量分数超过6%时方阻增大至20 mΩ/□左右，这主要是由于当玻璃质量分数增加，在烧结过程中玻璃粉阻断了银的连续性引起阻值增大。当玻璃粉质量分数超过14%时，方阻呈明显的增大趋势，这主要是玻璃粉在烧结过程中由于质量分数较高，上浮于银层之上，造成阻值明显增大。因此，C1浆料中玻璃粉的质量分数≤6%时具有优良的电性能。
2.2 玻璃质量分数对C1耐焊性的影响
图3为玻璃粉质量分数对C1耐焊处理后方阻的影响。由图3可以看出，当含有F-Ca玻璃的C1银浆，其质量分数≥4%时其耐焊处理后方阻约为10 mΩ/□。当含有F-Bi玻璃的C1银浆，其质量分数≥8%时其耐焊处理后方阻约为10 mΩ/□。结合图2和图3可以看出，采用质量分数为4%~6%的F-Ca玻璃粉C1浆料具有良好的电性能和优良的耐焊性能。
2.3 C1耐焊处理后电性能分析
依照1.2所述方法，采用表1配方制备样品，经烧结形成电极。
采用1.2所述方法进行样品耐焊性评测，结果如表2和表3所示。由表2表3耐焊处理结果可以看出含钙系玻璃C1样品经钎料侵蚀后，阻值增大幅度小于含有Bi 系玻璃C1样品，说明钙系玻璃在面电极受到钎料侵蚀时，能对面电极起到保护作用。而铋系面电极耐焊处理后测试第一次时，有部分出现了断路的现象，第二次以后全部断路，说明其表面银层被钎料侵蚀，出现了不连续的现象。这可能是由于Ca-Si-Al-B玻璃粉[11]在烧结时能够形成具有针状结构的钙长石(CaA12Si4O8)类化合物[12-17]，能够形成“钙长石-Ag-钙长石”的交替网络结构，将银牢牢封锁在网络内部。当进行钎料侵蚀时，表面银与锡形成银锡合金，银层被部分侵蚀，内部银层被钙长石的针状网络结构牢牢“封锁”，露出的钙长石化合物具有较大的表
面张力，钎料不能被较好地浸润，如图4(a)所示，从而对银层具有较好的保护作用。相反，Bi-Si-Al-B玻璃粉[18]在烧结时不能形成“封锁”银层的结构体，在与钎料接触时能与其较好地浸润，如图4(b)所示，因而容易被钎料侵蚀，造成耐焊
性较差。
2.4 不同玻璃粉C1 SEM以及EDS分析
分别对含有F-Ca和F-Bi玻璃粉的C1烧结膜层断面进行耐焊前后的SEM和EDS 分析，结果如图5、图6所示。
由图5（a1）、（a2）和图6（a1）、（a2）可以看出含有F-Ca玻璃的C1经耐焊3次试验后，仍有银层。而含有F-Bi玻璃的C1几乎没有银层残留，如图5
（b1）、（b2）和图6（b1）、（b2）所示。这进一步说明含有Ca-Si-Al-B玻
璃的C1具有较好的抗钎料侵蚀性能。
由Sn-Ag形成合金相图[19]可知Sn-Ag的共晶成分为Sn-3.5Ag，熔点为221 ℃，Sn中几乎不能固溶Ag，所形成的共晶合金组织是由不含Ag的纯β-Sn和微细的Ag3Sn相组成的二元共晶组织，除了有微细的Ag3Sn弥散分布以外，还形成了最大可达数十微米的板状Ag3Sn初晶，这主要是由于采用F-Ca的玻璃粉经过烧结后，F-Ca玻璃粉形成具有钙长石的针状网络结构将银层牢牢“封锁”，致使在进
行钎焊时银层受到保护，因而不易与无铅钎料（96.5Sn3.0Ag0.5Cu）形成Sn-Ag 合金。从而使得元件表面的银层在进行多次钎焊或较长时间的焊接时，可有效阻止钎料的进一步侵蚀。因此元器件电极银层仍具有较好的导通性能，元器件的可靠性能大大提升。
通过研究Ca-Si-Al-B玻璃粉和Bi-Si-Al-B系两种不同体系的玻璃粉对片式电阻正面电极C1浆料的影响，发现：
（1）Ca-Si-Al-B玻璃粉在浆料中质量分数为4%~6%时，C1具有较低的初始方
阻以及良好的耐钎料侵蚀特性；
（2）含有Ca-Si-Al-B玻璃粉的片式电阻面电极C1不易被钎料所侵蚀，这主要是由于Ca-Si-Al-B玻璃粉在烧结时形成的钙长石针状结构对银的“封锁”作用；（3）含有Ca-Si-Al-B玻璃粉的片式电阻面电极浆料具有电阻率小、成本低、可
靠性高的特点，其面电极浆料为片式电阻产品的规模化生产提供了良好的解决方案。
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电容失效模式和机理
电容失效模式和机理集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
电容的失效模式和失效机理 电容器的常见失效模式有： ――击穿短路；致命失效 ――开路；致命失效 ――电参数变化（包括电容量超差、损耗角正切值增大、绝缘性能下降或漏电流上升等；部分功能失效 ――漏液；部分功能失效 ――引线腐蚀或断裂；致命失效 ――绝缘子破裂；致命失效 ――绝缘子表面飞弧；部分功能失效 引起电容器失效的原因是多种多样的。各类电容器的材料、结构、制造工艺、性能和使用环境各不相同，失效机理也各不一样。 各种常见失效模式的主要产生机理归纳如下。 3.1失效模式的失效机理 3.1.1引起电容器击穿的主要失效机理 ①电介质材料有疵点或缺陷，或含有导电杂质或导电粒子； ②电介质的电老化与热老化； ③电介质内部的电化学反应； ④银离子迁移； ⑤电介质在电容器制造过程中受到机械损伤； ⑥电介质分子结构改变； ⑦在高湿度或低气压环境中极间飞弧；
⑧在机械应力作用下电介质瞬时短路。 3.1.2引起电容器开路的主要失效机理 ①引线部位发生“自愈“，使电极与引出线绝缘； ②引出线与电极接触表面氧化，造成低电平开路； ③引出线与电极接触不良； ④电解电容器阳极引出箔腐蚀断裂； ⑤液体电解质干涸或冻结； ⑥机械应力作用下电介质瞬时开路。 3.1.3引起电容器电参数恶化的主要失效机理 ①受潮或表面污染； ②银离子迁移； ③自愈效应； ④电介质电老化与热老化； ⑤工作电解液挥发和变稠； ⑥电极腐蚀； ⑦湿式电解电容器中电介质腐蚀； ⑧杂质与有害离子的作用； ⑨引出线和电极的接触电阻增大。 3.1.4引起电容器漏液的主要原因 ①电场作用下浸渍料分解放气使壳内气压上升； ②电容器金属外壳与密封盖焊接不佳； ③绝缘子与外壳或引线焊接不佳；
导电银浆1
导电银浆是啥？能够给社会带来什么贡献？？ 摘要：本文重点介绍了导电银浆的一些信息及应用 关键词：导电银浆，分类，应用 前言 银浆系由高纯度的(99.9% )金属银的微粒、粘合剂、溶剂、助剂所组成的一种机械混和物的粘稠状的浆料。导电银浆对其组成物质要求是十分严格的。其品质的高低、含量的多少，以及形状、大小对银浆性能都有着密切关系。 导电银浆的分类 银导电浆料分为两类：①聚合物银导电浆料（烘干或固化成膜，以有机聚合物作为粘接相）；②烧结型银导电浆料（烧结成膜，烧结温度>500℃，玻璃粉或氧化物作为粘接相）。银粉照粒径分类，平均粒径<0.1μm(100nm)为纳米银粉； 0.1μm< Dav（平均粒径） 10.0μm 为粗银粉。构成银导体浆料的三类别需要不同类别的银粉或组合作为导电填料，甚至每一类别中的不同配方需要不同的银粉作为导电功能材料，目的是在确定的配方或成膜工艺下，用最少的银粉实现银导电性和导热性的最大利用，关系到膜层性能的优化及成本。 银粉按照粒径分类，平均粒径<0.1μm(100nm)为纳米银粉； 0.1μm< Dav(平均粒径) <10.0μm为银微粉；Dav(平均粒径)> 10.0μm为粗银粉。粉末的制备方法有很多，就银而言，可一次采用物理法（等离子、雾化法），化学法（硝酸银热分解法、液相还原）。由于银是贵金属，易被还原而回到单质状态，因此液相还原法是目前制备银粉的最主要的方法。即将银盐（硝酸银等）溶于水中，加入化学还原剂（如水合肼等），沉积出银粉，经过洗涤、烘干而得到银还原粉，平均粒径在0.1-10.0μm之间，还原剂的选择、反应条件的控制、界面活性剂的使用，可以制备不同物理化学特性的银微粉（颗粒形态、分散程度、平均粒径以及粒径分布、比表面积、松装密度、振实密度、晶粒大小、结晶性等），对还原粉进行机械加工（球磨等）可得光亮银粉（polished silver powder），片状银粉（silver flake）。 根据银粉在银导体浆料中的使用。现将电子工业用银粉粉为七类：导电银浆的生产流程①高温烧结银导电浆料用高烧结活性银粉②高温烧结银导电浆料用高分散银粉③高导电还原银粉电子工业用银粉④光亮银粉⑤片状银粉⑥纳米银粉⑦粗银粉,①②③类统称为银微粉（或还原粉），⑥类银粉在银导体浆料中应用正在探索过程中，⑦类粗银粉,主要用于银合金等电气方面。 导电银浆的应用 高温浆料 A、汽车后窗玻璃： 1 、汽车后窗玻璃热线用低阻银浆：汽车后窗玻璃热线用低阻银浆，和高阻银浆配合使用，适合国内各种车型。以线长 1200 毫米、线宽 0.6 毫米、干膜厚 1 2 微米为测试标准；标准抗拉强度大于 80 牛；适合大面积丝网印刷，不易干网；印刷线条不易扩散、断线，烧结钢化后线条无扩散、色晕、断路；混合及长时间印刷电阻波动小；与国外的黑釉配合良好；功率寿命测试变化率小于 5% ；抗氧化性优良。2 、汽车后窗玻璃热线用高阻银浆：汽车后窗玻璃热线用高阻银浆，和低阻银浆配合使用，适合国内各种车型。以线长 1200 毫米、线宽 0.6 毫米、干膜厚 12 微米为测试标准；标准抗拉强度大于 80 牛；适合大面积丝网印刷，不易干网；印刷线条不易扩散、断线，烧结钢化后线条无扩散、色晕、断路；混合及长时间印刷电阻波动小；与国外的黑釉配合良好；功率寿命测试变化率小于 5% 。 3 、银浆适用于 ITO 玻璃基材烧结制作的透明加热玻璃领域，如加热玻璃、冰柜除霜门等产品，具有烧结工艺范围广、欧姆接触好、钢化工艺简单、焊接方便等优点。 B、真空荧光显示屏：
玻璃粉对片式电阻面电极耐焊性的影响
玻璃粉对片式电阻面电极耐焊性的影响 赵科良;梅元;徐小艳;党莉萍;陆冬梅 【摘要】The effects of two kinds of frits, Ca-Si-Al-B and Bi-Si-Al-B on resistivity of chip resistor surface electrode (C1) were studied before and after dealing with soldering. The results show that C1 products have good electrical property and excellent solder-resistance property when mass fraction of Ca-Si-Al-B glass powder is 4%-6%. The analyses of the SEM and EDS declare that the silver layer of the C1 is well-stacked and continuous, which contains Ca-Si-Al-B glass powder after solder-resistance. This is mainly due to the silver being cordoned off by the calcium feldspar needle structure during the Ca-Si-Al-B glass powder sintering and the larger surface tension of the solder.%研究了Ca-Si-Al-B和Bi-Si-Al-B两种不同玻璃粉对片式电阻面电极(C1)耐焊处理前后电阻率的影响.结果表明,当Ca-Si-Al-B玻璃质量分数为4%~6%时,C1产品具有良好的电性能以及优异的耐焊特性.SEM和EDS分析表明含有Ca-Si-Al-B玻璃的C1经耐焊处理后导体层保留有较厚且连续的银层,这主要是由于Ca-Si-Al-B玻璃粉在烧结时形成的钙长石针状结构对银的"封锁"和与钎料较大的表面张力造成. 【期刊名称】《电子元件与材料》 【年(卷),期】2017(036)010 【总页数】5页(P37-40,45) 【关键词】银浆;片式电阻;面电极;耐焊性;玻璃粉;无铅钎料
2012《电阻焊》口试复习题
《电阻焊》课程口试复习题 (仅供参考，题目也没弄完，大家将就将就) 1．正常点焊时，为什么会在工件之间形成熔核而不会在电极与工件之间形成熔核？ 答：1、焊件内部电阻远大于电极与工件的接触电阻，使电阻热主要产生于工件内部，在此热量作用下形成熔核。 2、与电极相接触的表面会受到冷却，加上边缘效应，处于母材接合面和电极接触面中间的区域，温度不能升高。 （边缘效应：在点焊过程中，当电流流过焊件时，电流将从板的中部向边缘扩展，使整个焊件的电流场呈双鼓形。绕流效应：由于焊接区温度不均匀，促使电流线从中间向四周扩散的现象。） 3、点焊时，电流线在两焊件的贴合面处要产生集中收缩，其结果就使贴合面处产生了集中加热效果，而该处正是点焊时所需要连接的部位． 2．低碳钢点焊技术要点分析。 答：这类钢的点焊焊接性良好，在常用厚度范围内(0.5~3.0mm)一般无需特殊措施，采用单相工频交流电源，简单焊接循环即可获得满意结果。技术要点如下：1、冷轧板焊前无需专门清理，热轧板则必需清除表面上的氧化层、锈蚀等杂质。如经冲压加工，则需清除冲压过程中沾上的油污。 2、如设备容量许可，建议采用硬的焊接参数，以提高热效率和生产率，并可减少变形。 3、选用中等电导率、中等强度的Cr(铬)-Cu或Cr-Zr（锆）-Cu合金电极。 4、表面清理质量较差或冲压精度较差而刚度又大时，可考虑采用调幅电流(渐升)或加预热电流的措施来减少飞溅。 5、板厚超过3mm时，选用带锻压力的压力曲线，带预热电流脉冲或断续通电的多脉冲焊接电流。 3．铝合金点焊技术要点分析。 答：铝及铝合金电阻率低、热导率高、虽其熔点较低仍需采用极大电流焊接，通电时间要短，以免散热过多。铝及铝合金在空气中很快生成致密的氧化膜，必须在焊前很好清理，清理以化学法为佳．清理后应在短期内完成焊接以免再次氧化。与纯铝相比，铝合金的塑性变形温度区窄，线膨胀率大，伸长率小，因此须精确控制焊接参数才能避免裂纹和缩孔。 技术要点：
湖北汽车工业学院压力焊及钎焊复习题
《压力焊与钎焊》复习题 第一篇压力焊 1.三大焊接方法 答：压焊、钎焊、熔化焊。 2.常用压力焊方法有哪些？接头形成哪些是固相连接，哪些是熔化连接？ 答：电阻焊、扩散焊、摩擦焊、超声波焊、爆炸焊、冷压焊、锻焊。 3.电阻焊的热源是什么？有何特点？ 答：电流流过焊接区产生的电阻热。特点：内部热源；外部条件是通以焊接电流，内部条件是焊接区的电阻；散热与析热同样重要。 4.焊接区电阻由哪几部分组成？各电阻的影响因素有哪些？ 答：接触电阻2Rew+Rc。影响因素：电极压力、材料性质、表面状况、温度有关。 内部电阻2Rw。影响因素：金属材料的热物理性质、力学性能、点焊焊接参数及特征、焊件厚度。 5.点焊、对焊时电阻对加热有作用？各部分电阻的变化规律？ 答：点焊：焊件与电极间的接触电阻对焊接是不利的，会降低电极寿命，甚至使电极和焊件表面烧坏；在工件间则有一定的预热作用，但在焊接过程中变化很大，通常都应控制（不宜太大）。焊件内部电阻是焊接的主要热源。 对焊：焊件电阻对加热起主要作用；接触电阻析热集中在对口，对端面加热均匀化有利。6.写出点焊热平衡方程，并利用热平衡来分析相关问题（如熔核偏移，电极等）。 答：Q=Q1+Q2 +Q3+Q4 Q1—形成熔核的热量（10%~30%） Q2—通过电极热传导散失的热量（30%~50%） Q3—通过焊件热传导损失的热量（20%） Q4—通过对流、辐射散失到空气中的热量（5%） 7.点焊时电流场不均匀分布产生的原因是什么？（温度因素，几何因素） 答：温度因素—绕流现象；几何因素—边缘效应 8.概念：焊透率、焊接循环、塑性环。 答：焊透率A：熔透率指焊件的熔透厚度占工件厚度的百分比。即A=(h/δ)*100% 其中h—焊件的熔透厚度δ—薄件厚度 焊接循环：在电阻焊中值形成一个焊点(缝)所包含的全部程序，一个基本的点焊循环包括四个程序：预压、焊接、维持和休止。 塑性环：熔核周围具有一定厚度的塑性金属区域。 9、分析点焊接头的形成过程，并说明电极压力在各阶段的作用及其对焊接质量的影响。答：1.预压阶段（F＞0，I=0）；2.通电加热（焊接）阶段（F=Fω，I=Iω）；3.维持（F＞0，I=0）； 4.休止（F=0，I=0）。 预压阶段电极压力的作用是：使接触电阻恒定而又不太小，以提高热效率。 电极压力过大或过小时都会使焊点承载能力降低和分散性变大。尤其对拉伸载荷影响更甚。当电极压力过小时，由于焊接区金属的塑性变形范围及变形程度不足，造成因电流密度过大而引起加热速度增大而塑性环又来不及扩展，从而产生严重喷溅。当电极压力过大时将使焊接区接触面积增大，总电阻和电流密度均减小，焊接散热增加，因此熔核尺寸下降，严重时会出现未焊透缺陷。 10、点焊规范参数（I，FW，tW）对焊接质量的影响及其相互关系和选择。（软、硬规范；I，FW的匹配，参数对焊透率和熔核直径的影响）。相关计算题见课堂练习。 答：硬规范：大电流，短时间；软规范：小电流，强时间。
太阳能电池浆料2019.8.1
太阳能电池浆料 在太阳能电池的表面制备电极引出电流是太阳能发电的关键环节之一。目前业内的常用方式即在太阳能电池片的两面印刷电池浆料做成电极，其中一种是用于太阳能电池背面的铝或铝＋银电极；另一种是用于太阳能电池受光面（正面）的银电极。根据组成成分，太阳能电池浆料分为：银浆、铝浆。 目前，光伏电池浆料约占太阳能电池成本的20%；“十三五”太阳能发展规划提出，到2020年光伏发电要实现用电侧平价上网。减少电池片浆料用量，和硅片的价格下降一起构成电池成本降低的主要驱动力。随着硅片价格下跌，近两年国内电池浆料成本占电池总成本的比重增加。因此，国内众多的太阳能电池生产企业对电池浆料的成本越来越重视。多主栅、超细栅线金属化技术有利于减少正银用量；正银的国产化，也有利于电池企业降低浆料成本。其次，由于浆料次级原材料已可全部自制，已完成完整的工艺链，这样可带来低成本、质量可控及一对一服务保证技术服务的即时性等优势。 浆料产品一个最大特性就是无法定型，随着电池生产技术的不断变化，不同电池厂对原材料的品质要求、工艺路线、生产设备以及其他要求等不一样，而且这些要求都是动态变化，动态调整的；因此，需针对各家电池厂的独特需求，提供定制化服务，双方共同研发创新太阳能电池生产工艺。 一、银浆 电极作为太阳能电池的重要组成部分，主要起收集电流的作用，同时对电池的受光面积和串联电阻有决定性的影响，是太阳能电池转换效率的重要影响因素之一；银浆包括正银和背银。 目前银浆由超细银粉、玻璃粉和有机载体（主要为树脂和有机溶剂等）以及适量添加剂组成，如图1所示。 图1 银浆组成成分
（1）金属银粉 由于银具有良好的导电性，且相对于其他贵金属而言价格便宜，作为银浆中的导电相，银粉纯度要求＞99%，一般占浆料总量的80%～90%；研究结果表明，银粉粒径分布、微观形貌、含量等对太阳电池的转换效率有重要影响。其特性参数主要有粒径、形状、表面状态、比表面积等；目前银浆中广泛使用的是微米、亚微米级超细球形银粉，一般粒径控制在0.1-10μm左右，比表面积为0.2-0.6m2/g好于比表面积大于0.6m2/g的；银粉颗粒形状有球形和片状，球形电性能参数好于片状银粉；粒径过大，银浆的粘度和稳定性有显著的降低，颗粒之间的间隙比较大，烧结成的电极不够紧密，接触电阻大，焊接性也会受到影响；粒径过小，制备困难，容易氧化，在银浆配置过程中难与其他成分混合。不同粒径银粉混合，振实密度大于5g/m3，性能好，振实密度过小时，烧结后收缩大，容易导致断裂，产生空洞等。58-90nm和30-58nm银粉混合，接触电阻小，烧结性能好。 银粉有多种制备方法，其中粒径分布在1μm左右的球形银粉在太阳能电池领域应用广泛，该银粉主要采用化学还原法制备，设备简单，工艺条件容易控制，产品成本低，是目前广泛应用的生产方法。另外，工业用片状银粉主要使用还原球磨法制备，即将化学还原法制得的球形银粉经机械球磨得到片状粉。 （2）玻璃粉 无机相玻璃粉不仅有高温粘结作用，还是银粉烧结的助熔剂，以及形成Ag-Si 欧姆接触的媒介物质，是决定其附着强度、硅表面侵蚀程度、接触电阻大小以及最终电极性能的主要因素，占浆料总量的2-10%；主要的任务就是对减反射膜的侵蚀作用能保证获得良好的机械接触；其次，玻璃粉是银重结晶在硅发射极表面的媒介物质，在低于Ag/Si低共熔点的温度下，可以获得接近理想的Ag/Si欧姆接触；最后，玻璃粉还能溶解银粉，甚至影响银粉的烧结动力学过程。 无机玻璃相的制备一般采用高温熔制法：将各种金属氧化物，比如PbO、B2O3、SiO2，BiO3、Al2O3，V2O5、ZnO等，以一定的比例混合，研磨均匀，利用电炉熔炼，熔制温度为900-1300℃，保温时间为1-2h，待混合物呈澄清均化的玻璃液后，直接倒入装有去离子水的容器中淬火冷却，形成的不规则玻璃体在90-120℃下干燥5h以上；最后将玻璃体球磨成粉体，用不同的目筛筛取一定粒径的玻璃粉体。 研究发现，具有适当融化温度和润湿能力的玻璃粉，有助于降低银电极体电阻和接触电阻，增加焊接拉力，是获得最佳电池性能的关键因素之一。玻璃体比率：增多，
厚膜片式电阻器开路失效分析
厚膜片式电阻器开路失效分析 鸿康电子（珠海）有限公司雷云燕 随着电子设备的轻、薄、小型化、表面组装技术的迅速发展，厚膜片式电阻器需求日益增加。如果选用材料和工艺失当，则产品在波峰焊时会开路而失效。我公司在扩大生产量的一段时期，由于电阻器失效遭受了多批次退货，生产、效益大受困挠。我根据有关实验和现象，经过深入分析探讨，找出了开路失效原因，并提出了一套可行的改进方法和补救措施，从而杜绝了厚膜片式电阻器开路失效问题。 一、厚膜片式电阻器开路失效现象 电阻器于240～250℃温度下3～5秒波峰焊后开路失效，将开路失效电阻器放在40×放大镜下观察，可见电阻器端头电极附近新锡饱满，二次保护玻璃（OG2）与表面电极接合处的一侧，露出一条只见陶瓷基片的细缝通道，即电阻器开路，而另一侧接合良好，见图1。 图1 电阻器波峰焊后开路失效 二、典型对比实验 1.实验一 按印烧内电极→印烧电阻→印烧一次保护玻璃（OG1）→端银→烧银→折粒→电镀镍→电镀锡生产工艺流程生产电阻器，电阻器表面的一次保护玻璃在镀锡前尚完好，但镀锡后却由于不耐酸而被腐蚀掉，所生产电阻器耐焊试验（250℃，10秒）时电阻器两侧均沿电阻体边缘开路，电阻体独立于基片中心，见图2。
图2 未电镀产品耐焊试验后开路失效 2.实验二 按实验一工艺流程，将印烧一次保护玻璃（OG1）改为印烧二次保护玻璃（OG2），所生产之电阻器外观正常，耐焊试验合格，没有开路失效现象。 3.实验三 取没有电镀过的电阻器做耐焊试验，电阻器端头电极完全被“吃掉”，表明电阻器内电极不耐焊。 三、厚膜片式电阻器开路失效原因 仔细检查生产电阻器的每一个环节，发现有二次保护玻璃因偏位而没有完全覆盖一次保护玻璃现象，在电极的一端露出一小边一次保护玻璃，见图3。 综合所观察到的现象和对比实验可知，电阻器在中性镀镍时由于玻璃阻隔，露在二次保护玻璃外被一次保护玻璃覆盖下的一小边内电极没有镀上镍，但在酸性镀锡时却由于一次保护玻璃被酸腐蚀掉，从而镀上了一层薄薄的锡，在耐焊试验或波峰焊时该小边镀 陶 瓷 基 片 内 电 极
玻璃粉对低温共烧用通孔银浆性能的影响
玻璃粉对低温共烧用通孔银浆性能的影响 陈国华;晏廷懂;孙俪维;梁诗宇;樊明娜;刘念;马晓娅;吕刚 【摘要】通孔银浆实现了LTCC不同电路层间的电学导通和元件散热,是低温共烧陶瓷元件经常使用的一种浆料.通过研究浆料组分中玻璃粉的软化点、添加量对通孔银浆印刷填孔工艺、电学性能、匹配性以及基板可靠性的影响,制备出一款匹配Ferro A6瓷料使用的通孔银浆,并进一步揭示玻璃粉对浆料印刷填孔和与瓷料共烧影响的一些内在机理,对其他相关类型浆料和瓷料的研制和使用有一些指导意义.【期刊名称】《贵金属》 【年(卷),期】2018(039)004 【总页数】6页(P59-64) 【关键词】金属材料;低温共烧陶瓷;通孔银浆;性能;凹陷 【作者】陈国华;晏廷懂;孙俪维;梁诗宇;樊明娜;刘念;马晓娅;吕刚 【作者单位】昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明 650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明 650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明 650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明 650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明 650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明 650106
【正文语种】中文 【中图分类】TN405 低温共烧(Low temperature co-fired ceramic，LTCC)汇集了高温共烧陶瓷技术和厚膜技术的优点，是实现高集成度、高性能电子封装的主流技术之一，广泛用于无线通信设备、汽车电子、全球定位系统接收器组件等[1]。国外公司(如福禄、贺利氏、杜邦等)针对低温共烧陶瓷(Low temperature co- fired ceramic，LTCC)瓷带与配套浆料做了大量研究，已进入产业化、系列化和可进行材料设计阶段，在产品质量和专利技术等方面均占有领先优势[2-4]。随着国内LTCC产业兴起，迫切需要研制出系列化、产品化、拥有自主知识产权的LTCC材料，但国内各研究机构[5-7]目前研究基础仍较为薄弱，并且LTCC材料种类繁多，材料之间差异大，尚未形成统一标准，致使产业规模难以扩大，成本居高不下，所需高端原料仍被国外巨头垄断，严重制约国产LTCC行业发展。 通孔金属化是LTCC基板制作工艺过程中关键技术之一，新型精细互连技术对通孔所需的材料、工艺和设备都提出了新的要求[8]。通孔浆料实现了LTCC不同电路层间的电学导通和元件散热，是低温共烧陶瓷元件经常使用的一种浆料。通孔浆料主要包括通孔银浆、通孔金浆、过渡通孔浆料等，是LTCC导体浆料中制造难度最高、要求最多的一类浆料。金导体基板性能稳定，在严苛的环境中仍能正常工作；银导体及其他贱金属基板相对前者稳定性稍差，但所需成本较低；金银混合基板稳定性在上述二者之间，成本相对较低，为民用市场大量使用提供可能。 通孔浆料一般由金属粉、无机粉、有机载体组成，其中无机粉包括玻璃粉和无机氧化物，本文主要研究浆料组分中的玻璃粉对通孔银浆在Ferro A6 LTCC生料带上的工艺性能、电学性能、匹配性能以及基板性能和可靠性的影响。 银粉通过硝酸银液相还原法获得。玻璃粉采用Ca-B-Si体系的玻璃，以相应氧化
科技成果——片式电容器MLCC
科技成果——片式电容器MLCC 技术开发单位陕西华星电子集团有限公司（国营第七九五厂）技术概述 MLCC的制造涉及电子功能陶瓷材料制备技术（材料微观分析、检测与配方组份设计、工艺实现）、陶瓷浆料流延（或湿法成膜）技术、金属浆料制备与瓷基体匹配共烧技术、内电极图形与结构设计技术和陶瓷基体焙烧、内外电极连接与制备（包括电镀）等具有相当高的技术壁垒和产业化难度。另外，由于MLCC被使用的安装环境较为恶劣，易受高温、低温、高温高湿、淋雨、盐雾和霉菌等气候环境的影响，同时还更容易受到振动、冲击、颠震、摇摆等各种不利的机械环境的影响，故不仅要求其常规功能参数达标、性能稳定、可靠性高还必须具有很好的环境适应性。该产业化项目属于核心、基础及高新技术领域。 主要技术指标 高频、超高频微波介质特性；典型规格：0.05KV-0.2KV471，681，102pf；电性能：微波频率：300MHz-300GHz，Qf≥4000；可焊性：可焊、耐焊符合要求；寿命：额定电压1000小时； 高储能特性；典型规格：3KV110nf2KV220nf；电性能：绝缘电阻：>10GΩ（25℃）；>1GΩ（125℃）；老化率：<2%/10年；可焊性：可焊、耐焊符合要求；寿命：短路放电300次； 高温（X9R）特性；典型规格：50V0.22，0.47，1.0nf电性能：绝缘电阻：>10GΩ老化（Halt）：2.5Ur/4h；可焊性：可焊、耐焊符合要
求；寿命：额定电压1000小时。 先进程度国内领先 技术状态小批量生产、工程应用阶段 适用范围 微波器件广泛应用于现代化的移动通讯、物流定位、卫星通信、全球卫星定位系统（GPS）、北斗导航、无线接入、无线局域网（WLAN）以及蓝牙技术等领域。未来在智能移动通讯，物流运输定位，奢侈品消费企业电子识别标签等方面都有大量的应用前景。军用方面主要应用于北斗二代导航定位系统的机械平台（如J-20）、弹载平台（如DH-10）、舰载平台（如054A）中天线接收机等。 合作方式合作开发 预期效益 本项目达产后，年产MLCC300万只，实现销售收入5000万元，年利润1500万元。通过该项目的实施不仅可以填补国内高档片式多层陶瓷电容器的空白，打破美国、日本等发达国家在这一领域的垄断地位，改变我国高性能片式陶瓷电容器长期以来严重依赖进口的现状，为我国高端多层陶瓷电容器的发展奠定基础。同时有利于带动地方经济的转型与升级，扩大就业领域，促进本地区产业结构向知识密集型的高技术领域尤其是电子功能陶瓷材料及其产品的高新技术领域调整，带动电子功能陶瓷材料及其产品的相关产业的发展和壮大。
简述片式厚膜电阻器的典型失效模式、机理及原因
简述片式厚膜电阻器的典型失效模式、机理及原因 摘要：首先，本文对片式厚膜电阻器的工艺流程及片式薄膜电阻器薄膜层形成 原理进行了简单的介绍；然后；对片式厚膜电阻器典型的失效模式和失效机理进 行了总结；最后，通过案例，对片式厚膜电阻器两种典型的失效现象的原因进行 了分析，对于相关工作人员了解片式厚膜电阻器的失效原因和机理，从而改善其 工艺过程具有一定的参考价值。 关键词：片式厚膜电阻器；工艺流程；形成原理；失效模式；失效机理；失 效分析 引言 近年来，随着电子设备朝短小轻薄的方向发展，片式电阻器行业也得到了迅 速的发展，其可靠性问题也引起了人们越来越多的关注。虽然片式电阻器的工艺 流程得到了很大的改善，但当产品投入市场使用时，其失效现象仍时有发生，因此，本文对片式厚膜电阻器的典型失效模式、机理和原因进行了研究，以供相关 工作人员参考。 一、片式厚膜电阻器工艺简述 片式厚膜电阻器的工艺流程为：在已预制沟槽的陶瓷基板上印刷背电极→ 印 刷面电极→ 高温烧结→ 印刷电阻体→ 高温烧结→ 印刷保护玻璃→ 高温烧结→ 激光调阻→ 印刷保护玻璃→ 印刷标记→ 折条→端电极溅射→折粒→ 电镀镍锡→ 成品测量→ 筛选→质量一致性检验→ 测试和包装→入库交付。 二、片式薄膜电阻器薄膜层形成原理 目前世界上合金薄膜层的制备方法包括离子镀、真空蒸镀和溅射镀膜，其中 溅射镀膜主要是离子束溅射。离子束溅射的方法具有溅射薄膜纯度高、质量好， 可溅射金属或者合金，并且多数离子以离子态沉积使得薄膜层与衬底附着力强， 采用离子束溅射的优势还包括可以分别精准控制离子源的电流和能量等参数指标。因此采用离子束溅射方式是目前制备片式薄膜电阻器薄膜层最理想的一种方式。 离子束溅射的原理是让工作气体（Ar气）进入离子束溅射镀膜机中的离子枪中，电离后产生离子流Ar+。当离子流Ar+经屏栅栅网加速后，持续轰击合金靶材，溅射出的靶材原子飞出靶材后沉积在衬底（基板）上，然后晶粒逐渐生长形成连 续的薄膜层。离子束溅射的优点是薄膜层附着性能好，合金、化合物、非金属均 可成膜，并且成膜均匀性好，目前单片陶瓷基板溅射，阻值均匀性可达到士5% 以内。但是离子束溅射也存在一些缺点，比如需引入气体放电、装置及操作较复杂。 薄膜的物理结构以及性能主要由薄膜的生长过程决定。在溅射过程中，射向 衬底的分子、原子会与薄膜表面和基板发生接触和碰撞，其中一部分会在表面停留，另外一部分则会被反射。其中停留在表面的分子、原子在基板温度所对应能 量及自身能量的作用下，将会发生表面迁移及扩散，一部分会落入势能谷底后被 表面吸附，也就是发生凝结过程，另一部分则再次蒸发后脱离表面。凝结过程伴 随着岛的形成、合并与生长以及晶核的形成和生长，逐渐形成连续的薄膜层。 三、片式厚膜电阻器的典型失效模式和失效机理分析 片式厚膜电阻器的典型失效模式有阻值开路、机械损伤和阻值漂移等。 3.1阻值开路 片式厚膜电阻器的阻值开路失效是指电阻器失去应有的阻值，在电测时表现 为开路。其失效机理一般为电极脱落、电极熔蚀和电阻膜层断裂等。
玻璃粉的腐蚀性对太阳电池性能的影响
玻璃粉的腐蚀性对太阳电池性能的影响 刘朋;钟晶晶 【摘要】导电银浆是制造晶体硅太阳能电池正面银电极的关键材料,其组成相的成分配方、性质和制备工艺直接影响着电池的物理和光电性能.作为导电银浆的重要组成部分,玻璃粉的腐蚀性能对电极的导电通路起着重要影响,从而间接影响电池的电学性能以至效率.本文在详细介绍正银电极导电机理的基础之上,深入研究了玻璃粉的腐蚀性能等对电池性能的影响,并针对现有的不足,结合文献及专利,提出了相应的解决方法,以期最大程度地提高太阳能电池的光电转化效率. 【期刊名称】《呼伦贝尔学院学报》 【年(卷),期】2017(025)006 【总页数】4页(P144-146,143) 【关键词】太阳能电池;正银浆料;玻璃粉;腐蚀性能 【作者】刘朋;钟晶晶 【作者单位】山东省环境保护科学研究设计院山东济南 250000;山东省环境保护科学研究设计院山东济南 250000 【正文语种】中文 【中图分类】O69 在光伏太阳能电池中，晶体硅太阳能电池由于光电转化效率高、材料性能稳定、便于工业化生产处于主导地位。正银浆料是制造晶体硅太阳能电池正面电极的关键材料。它主要由 3 部分组成：（1）导电银粉；（2）玻璃粉；（3）有机相。
玻璃粉在银浆中只占较小比例(1-5%wt.)，但却是浆料的核心添加剂，是电池片形成欧姆接触和传输电子的主要动力。银厚膜浆料中的玻璃粉是决定银粉烧结动力学、硅表面腐蚀程度、接触电阻大小以及最终电极性能的重要因素。从一定程度上说，玻璃粉性能的好坏直接影响到浆料的性质。因此，开发太阳能浆料很大程度上依赖于玻璃粉的研发上。 玻璃粉对电池性能的影响主要表现在腐蚀性能方面。下面将以正银电极的导电机理为基础，深入探讨玻璃腐蚀性能对太阳电池电学性能的影响，并针对其不足提出改进方法。 目前，关于电流的传输机理主要有三种：（1）银晶-银栅之间的之间接触传导。（2）银晶-薄玻璃层-银栅传导。当硅基底与银栅之间的玻璃层较薄时（<5nm），电子逸出时的能量足够穿透较薄的玻璃层，通过电子隧道效应传输到银栅中形成电流。（3）银晶-厚玻璃层中的银溶胶-银栅传导。 大量的实验证明[1-4]，银晶-银栅之间的直接接触是最有效的一种传输方式，由于没有玻璃绝缘层的阻碍，电流极其容易传导，从而能有效减低电池的串联电阻，提高其电学性能。为进一步验证上述实验结果，Enrique Cabrera等[5]通过二次腐蚀，采用SEM对腐蚀后的硅片表面微观结构进行观察。结果表明，熔化的玻璃粉大量沉积在硅基底金字塔的底部，而银晶粒则优先生长于金字塔的顶端，这样的结构有利于提高电池的电学性能。此外，研究者还分别测量了硅基底上金字塔尖端和谷底的电阻，结果显示金字塔尖端的电阻远低于谷底，从而进一步证实了上述理论。Gunnar Schubert等[6]对大量的研究工作进行了总结，从宏观和微观两方面对银-硅表面电接触进行了详细的分析，指出电流的传导途径主要有银晶-银栅直接接触和通过薄玻璃层的传导。与前者相比，通过玻璃层传导的电子隧道效应虽然会引起相对较大的电阻，但由于玻璃层的存在，这种传导方式占主导[7]。 除上述两种传导方式外，Z. G. Li等提出了第三种机理，即电流主要通过较厚玻璃
关于片式瓷介电容器检测分析
关于片式瓷介电容器检测分析 [导读]摘要：电子元器件在军用和民用的各个领域有着广泛的运用，其使用环境必然不尽相同，有时还存在很大差异，因此电子元器件的特性也会有所不同。摘要：电子元器件在军用和民用的各个领域有着广泛的运用，其使用环境必然不尽相同，有时还存在很大差异，因此电子元器件的特性也会有所不同。本文以片式瓷介电容器对其在检测过程中所采用的国内外标准及一些常见失效作一整理分析。 关键词：多层片式瓷介电容器国标国军标国外标准失效分析 0 引言 片式多层瓷介电容器(MLCC)——简称片式电容器,是采用烧结工艺将芯材（介质和电极材料）烧结成一个整体，它是在若干片陶瓷薄膜坯上覆以电极材料，经过一次性高温烧结成一块不可分割的整体，外面再用树脂包封而成。从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。片式电容器除有电容器“隔直通交”的通性特点外，其还有容量大、体积小、寿命长、可靠性高、电容量稳定、耐高温耐湿性好、适合表面安装等特点被广泛用于电子整机中的振荡、高频滤波和电源退耦、旁路电路等设备中。片式电容器根据所使用的材料可分为三类：温度补偿类、高介电常数类和半导体类。随着表面贴装技术（SMT）及便携式电子产品迅猛发展，近年来开发出各种尺寸小、性能好的贴片式元器件（SMD），贴片式多层陶瓷电容器（MLCC）就是十分出色的贴片式元件之一。由于它有极好的性能、多种不同的品种、规格齐全、尺寸小、价格便宜等特点，得到极其广泛的应用。目前国内外片式电容器标准比较齐全，如IEC60384-21（22） ElA-198、MIL-C-55681、CECC32100、JIS-C-6429等，还有一些国外公司制定的采购规范和样本，如汤姆逊公司、菲利浦公司、松下公司等。我国也根据国际标准和国外先进标准新制定了等同或等效采用的GB/T21041（2）-2007表面安装用1、2类多层片式瓷介电容器分规范(等同采用IEC60384-21（22）和GJB192A-1998有可靠性指标的无包封多层片式瓷介电容器总规范(等效采用MIL-C-5568lD)。下面就这些标准中的一些测试项目进行比较及片式电容器常见的一些失效进行分析。 1 片式瓷介电容器几种标准中的检测 1.1 可焊性和耐焊接热试验可焊性和耐焊接热试验在多层片式瓷介电容器标准中都规定了用浸焊法在锡槽中进行试验但两个试验的目的不同要求也不同。可焊性试验主要是考察电容器在较低的焊锡温度下和较短的时间内电容器的金属端头焊锡的润湿情况，确保电容器在装配过程中锡焊时无虚焊发生。电容器的耐焊接热试验是在较高的焊锡温度下和浸渍较长的时间，试验电容器的金属端头耐熔蚀以及电容器本身的耐热冲击能力。
MLCC产品电极浆料性能研究
MLCC产品电极浆料性能研究 郭向华 【摘要】随着电子信息技术的快速发展，对作为电子信息材料重要组成部分的电极浆料提出新的、更高的要求。文章讨论了应用于多层片式陶瓷电容器（MLCC）产品的电极浆料的组成、制备及性能，对于生产工艺及配方的改进有着重要的实用意义。 【期刊名称】《电子制作》 【年(卷),期】2014(000)010 【总页数】2页(P81-82) 【关键词】MLCC产品;电极浆料;组成;性能 【作者】郭向华 【作者单位】潮州三环集团股份有限公司广东潮州 521000 【正文语种】中文 MLCC是由多层陶瓷介质印刷内电极浆料，叠合共烧而成，其结构如图1 所示。其介质薄膜的主要制作方法有丝网印刷、Soufill 膜、流延法。MLCC 的生产工艺流程: 浆料配制→陶瓷薄膜流延→内电极薄膜图案丝印→按工艺要求叠层电极图案→电容体层压→电容体切割→电容体烧结→端电极→烧结电极→电镀→测试分选编号→成品。内电极和陶瓷介质相互交替平行叠加构成MLCC 的主体部分,端电极一般是三层结构, 最内层是导电相粉体, 起连接并引出内电极的作用, 中间是阻挡层, 防止导电相在焊接时被熔融的焊锡腐蚀, 最外层是焊接层, 保证MLCC 有良好的焊
接性能, 端电极金属层经过三层电极电镀, 就形成了完整的片式多层陶瓷电容器。MLCC 内电极浆料的主要成分是由金属粉体、无机粉体及有机载体3 个部份组成。内电极生产所用的粉体材料要求纯度高、粉体颗粒近球形、粒径小及分散性好等特性。MLCC外( 端) 电极浆料的主要成分是由金属粉体、玻璃相及有机载体3 个部 份组成。金属粉料在浆料中含量很高, 它是决定电极性能的主要因素,经高温烧结形成金属网络结构, 实现导电功能。玻璃相的主要作用是将金属导电网络固定在陶瓷基体上, 玻璃相又称粘结相,其含量一般较低, 在电极烧结温度下, 流变性很好的玻璃能流过金属导电网络的细小空隙, 使金属导电网络牢固地附着在陶瓷基体上。同时, 玻璃相还具有调整性能的作用。有机载体不参加组膜, 是生产工艺要求的临时性的粘合物。有机载体是有机溶剂的聚合物溶液, 是功能相和粘结相微粒的运载体, 作 用是控制浆料的流变特性, 调节浆料的粘稠度, 使导电相、玻璃相或无机粉体分散 成具有流体特性的浆料, 以满足印刷或短接的要求, 形成所需形状。 电极是通过电极浆料印刷、固化而成, 通常要求浆料具备合适的粘度、触变性和流平性, 保证在涂敷过程中不流挂,堆积部份在烘干前迅速流平。要求烧成的膜光滑致密、无鳞纹、无针孔, 有良好的导电性, 附着力强。此外, 要求端电极能较好地引出内电极, 并具备优良的可焊性和耐焊性。 2.1 导电相 用于内电极浆料要求制作导电相的金属粉体粒度细小、颗粒圆整、分布均匀及具有一定的比表面积等特点。细小的金属粉体颗粒具有良好的烧结性能, 提高烧结膜的致密性。球形颗粒的填密性能好,有较高的机械强度, 并能使烧结膜结构更致密。 用于外电极浆料要求制作导电相的金属粉体要求比较复杂，既要保证烧结后端电极的致密性，防止电镀时镀液进入，使MLCC性能恶化；还要保证烧端过程中有机 物分解排除，所以实际应用中采用一般采用粒度细小、颗粒圆整、分布均匀及具有一定的比表面积等特点的金属粉体，必要时加入适量的片状金属粉。细小的金属粉
中温快烧银浆表面亮度的影响因素
中温快烧银浆表面亮度的影响因素 张志旭;李宏杰;曲海霞;冀亮君;席建全 【摘要】Getting dim of the silverlayer is a common problem for the medium and lower temperature rapid sintering silver paste. The effect of the ethocel, glass, additives and silver powder on the brightness of the silver layer was investigated. The ethocel ash and the heavy metal oxides are proved to be an important reason for the red silver. The brightness, colour and density of the silver paste can be improved by using mixed silver powders, adding a compound additive and an oxide, selecting a suitable glass powder along with sintering rapidly. The silver layer so obtained is white and bright in colour and compact. More importantly, the viscosity, printability, sheet resistivity, adhesion all meet the requirements.%银层不亮是中低温烧结银浆经常出现的问题.研究了乙基纤维素、玻璃、添加剂及 银粉对烧结银层发红的影响.结果表明,乙基纤维素的灰分和玻璃中的重金属氧化物是导致烧结银层发红的重要原因.优化配方使用混合银粉,加入复合添加剂和氧化剂,选用合适的玻璃粉,所得银浆料快速烧结,银层表面白色光某、致密,其粘度、印刷性能、方阻、附着力等各项指标符合要求. 【期刊名称】《贵金属》 【年(卷),期】2017(038)001 【总页数】5页(P22-26) 【关键词】金属材料;银浆;性能;中温快烧;乙基纤维素;玻璃;银粉;添加剂
硅二极管GPP芯片电泳法玻璃钝化工艺
硅二极管GPP芯片电泳法玻璃钝化工艺 随着半导体技术的发展，对半导体表面钝化的要求越来越高，作为二极管一种钝化材料，无疑应具备：一是良好的电气性能和可靠性。包括电阻率、介电强度、离子迁移率等。材料的引入不应给器件带来副作用；二是良好的化学稳定性。半导体工艺是用化学试剂开展的工艺，作为器件的钝化材料，应有一定的抗化学腐蚀能力；三是可操作性。工艺要简单，重复性好，能与器件制造工艺相容，材料的膨胀系数要与硅材料相一致或接近；四是经济性。可大批量生产，制造成本要低，有市场竞争力，材料和工艺有强大的生命力和开发潜力。根据上述要求，近年来市场上出现的利用半导体钝化专用玻璃制作玻璃钝化硅二极管（GPP）芯片就是一种较为理想的半导体钝化材料。目前，使用玻璃钝化硅二极管（GPP）芯片的呼声越来越高，并得到电子行业内人士的普遍认可。这种GPP芯片工艺为半导体平面工艺、台面工艺和玻璃烧结工艺于一体，是在硅扩散片金属化之前（玻璃钝化工艺温度允许也可之后），使用光刻胶掩膜及刻蚀V型槽（或机械式划V型槽）的台面。然后，在结表面涂敷玻璃粉以便进行台面钝化处理。玻璃粉料是由某些粘合剂及高纯度的微细玻璃粉混合组成的悬浮液。将玻璃粉悬浮液按一定的工艺方法涂敷于V型槽内，在高温下粘合剂被烧掉，玻璃熔化并在整个结的表面上形成密封保护层。涂敷玻璃常用的主要有三种方法：医用手术刀法、电泳法和光致抗蚀剂法。本文重点介绍电泳法制作玻璃钝化二极管芯片工艺。 这种方法机理是将玻璃粉和有机溶剂（甲醇或异丙醇）配制成悬浮液，井在悬浮液内加入适量的活性剂28%的氨水和醋酸纤维素。活性剂的作用是使玻璃粉粒子带负电，以增强颗粒运动，形成致密坚实的玻璃层。醋酸纤维素作粘接剂，在直流电场作用下，带负电的玻璃颗粒向正电极上硅片方向运动，并淀积在硅片上。电泳法淀积需一固定的电子装置，硅片被固定在电极上（正电）。电泳时，将直流电压加到100--200V/cm场强，直流电流在0.5ｍＡ之间，这时，可用注射器向电泳液内加入活性剂，直流电流随之升至１ｍＡ，并维持到淀积结束。电泳法淀积的特点是可以进行选择性钝化，而且硅片两面可以同时淀积，尤其适宜于可控硅器件的钝化膜制造。但在电泳法中活性剂对淀积成功很关键，活性剂的加入会降低电泳液寿命，随着电泳液寿命的变化，活性剂加入量每次都不一样，工艺宽容度较小，加上其他各种原因，使电泳法的批次重复性较差。电泳法制作玻璃钝化二极管芯片的工艺流程如下： 选择硅片→ 硅片清洗→ 磷预淀积→ 单面喷砂（减薄）→ 硼扩散及磷再分布→ 双面喷砂去氧化层→ 氮气或氧气退火（需要时）→ 铂扩散及扩散后的表面腐蚀处理和清洗（需要时）→V型槽台面腐蚀→ 生长二氧化硅膜或LPCVD 淀积氮化硅膜（钝化保护）→ 玻璃钝化→ＨＦ漂洗（腐蚀）硅表面→ 双面镀镍（电极）→ 晶圆划片－→分片、清洗、包装。主要相关生产工艺介绍如下： 1、挑选具有合适电阻率和厚度的N型硅单晶片 采用N型直拉单晶硅。硅片电阻率：15-20、20-25Ω·cm，选择原始硅片厚度约270±10?m；电阻率25-30、30-35、35-40、40-45、45-50Ω·cm，应选择 厚度约290±10μm。