技术解读:MLCC陶瓷晶粒形貌分析方法
01
MLCC核心材料一陶瓷电介质

高容量是MLCC技术发展的重要方向。MLCC的高容量主要通过多层介电质及电极堆叠实现,而MLCC的体积非常小,所以需要非常精密的材料配合,其中最核心的材料“陶瓷电介质”已经进入纳米级的水平。

技术解读:MLCC陶瓷晶粒形貌分析方法

在MLCC生产制造中,瓷粉是最关键的材料,尤其是高容MLCC,对于瓷粉的纯度、粒径、粒度和形貌有严格要求。MLCC中单层介质所包含的陶瓷晶粒个数与它的电性能和可靠性密切相关,因此确认陶瓷介质层的晶粒形貌及尺寸大小能反映出所选择的瓷粉合适与否,对陶瓷介质的研究成为MLCC技术研究的重要课题。

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02
陶瓷晶体分析方法一化学腐蚀

现有分析陶瓷晶体形貌常用的处理方法包括:化学腐蚀和热腐蚀。

化学腐蚀为目前普遍使用的方法,一般是采用强酸,如HF、HCl或HNO3的混合溶液,处理陶瓷样品表面,通过强酸对晶界和晶粒腐蚀程度的差异形成形貌相。它的优点是简单方便,效率高,可以同时处理大量样品。但这个方法有明显的局限性:对于粒径较小的粉体以及耐酸腐蚀性强的粉体效果不明显。

图1为对粒径较小的粉体样品采用酸腐蚀技术的效果图,可以看出,酸腐蚀难以得到理想的效果:当腐蚀时间短时晶粒无法显现,而延长腐蚀时间后,晶粒腐蚀过度,晶粒真实情况也无法反映。

技术解读:MLCC陶瓷晶粒形貌分析方法
图1:酸腐蚀技术下MLCC陶瓷晶粒样品效果图

03
陶瓷晶体分析方法一热腐蚀

对于高容量MLCC这种粒径较小的介质,需要更精确的分析方法,热腐蚀技术比化学腐更能满足此要求。

热腐蚀是将样品置于高温炉中,通过晶界元素的挥发来实现晶粒的显像。因为晶界和晶粒的热腐蚀条件差异明显,达到晶界腐蚀条件后其挥发更彻底,而目标分析对象晶粒的存留效果更清晰。

然而,热腐蚀的条件不易摸索,对设备的要求也非常高,图2为样品,采用现有热腐蚀技术的效果图,使用一般烧结炉腐蚀效果:升温速率过慢,陶瓷晶粒发生二次烧结,内电极内缩严重,无法得到真实的陶瓷晶粒大小。

由此看出,热腐蚀能处理晶粒很小的样品,是高容量MLCC的必要研究技术,但其条件暂不明确,需要重点研究突破。

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图2:热腐蚀技术下MLCC陶瓷晶粒样品效果图

04
微容科技发明专利—陶瓷晶粒分析的热腐蚀方法

近期,微容科技的研究热腐蚀技术取得重要突破,在升温速率快的辊道炉支撑下,探索出精准的腐蚀工艺来满足细晶陶瓷的热腐蚀需求,挥发晶界的同时不对晶粒产生过多的腐蚀,成功实现晶粒的显像。

技术解读:MLCC陶瓷晶粒形貌分析方法

专利名称:一种便于一种便于分析MLCC陶瓷晶粒的样品处理方法,主要步骤:

S1、准备设备:打开高带速运行最高可达180mm/min且升温速率最高可达到8000℃/h的快速烧结炉并维持快速烧结炉的氮气环境;

S2、样品处理:沿样品的电极长轴或短轴方向切片;

S3、样品升温:送样品进快速烧结炉并调节升温速率为3000~8000℃/min;

S4、样品保温:在温度达到800~1300℃时保温1~60min;

S5、样品降温:调节降温速率为3000~8000℃/min将完成S4步骤的样品降温至100℃以下可取出。


技术解读:MLCC陶瓷晶粒形貌分析方法
图3:发明专利中分析陶瓷晶粒步骤图

样品在整个处理过程中均处于氮气环境下。氮气对于样品的作用是一方面能够隔绝氧化环境及还原环境:氧化环境下陶瓷晶粒会二次生长,从而得不到真实的陶瓷晶粒形貌;还原环境下电极会团聚,影响表面形貌。另一方面氮气气流可以作为吹扫气,将热腐蚀掉的气态物质带走,防止降温时气态物质重新凝结在陶瓷表面影响形貌观测。

根据以上技术步骤对样品分为四个具体实施例进行处理,如图4所示。

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 图4:发明专利中四种实施例

在氮气环境条件相同的情况下,通过上述4个实施例得到分析效果图结果,如图5所示。

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 图5:处理效果图

处理后陶瓷晶粒显像明显,可以得出结论:通过采用快速烧结炉进行热腐蚀,按以上技术方法合理控制各步骤的条件,可以得到真实的陶瓷晶粒形貌。

05
微容科技持续高研发投入获业内肯定

微容科技此发明专利解决了现有技术不容易分析陶瓷晶粒真实形貌及陶瓷烧结致密性的问题,对精密材料规格开发和制程检测价值重大,为高容量MLCC性能的提升和新规格开发奠定主要基础。

此项发明专利科研价值和质量水平得到国家知识产权局的高度肯定,凭借其创新性与突破性,在较短的时间内就通过了国家知识产权局的授权,成为同类技术的第一项发明专利。

微容科技专注于MLCC研究,研发投入率连续多年超过10%,在高容量、车规等高端MLCC领域的突破获得广泛认可。在中国电子元件协会公布的2021年电子元件百强企业中,微容科技研发实力位列第五。

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来源:VIIYONG 微容科技

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活动推荐:

 第五届精密陶瓷展览会
技术解读:MLCC陶瓷晶粒形貌分析方法
时间:2022年8月23日-25日
地址:深圳国际会展中心2号馆(宝安新馆)


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 展会介绍 


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5G通信、汽车电子、半导体等行业飞速发展,也带动了陶瓷行业的发展。结构陶瓷如氧化锆陶瓷因无信号屏蔽的特性被用于5G手机盖板、智能穿戴结构件等;电子陶瓷多层片式陶瓷电容器MLCC是电子产品中不可或缺的电子元器件,广泛应用于手机、基站、PC、物联网、汽车和军工等领域;低温共烧陶瓷LTCC、高温共烧陶瓷HTCC、直接键合陶瓷基板DBC、直接电镀陶瓷基板DPC、活化金属化焊接基板AMB等为代表的陶瓷封装优异性能完好契合了功率半导体、LED、5G通信等众多行业发展需要,为其提供良好的封装条件。

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艾邦智造承办方(独家)举办的第五届5G加工暨精密陶瓷展览会将于深圳国际会展中心2号馆(深圳宝安新馆)举行,时间为2022年8月23~25日
 

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 展会规模 


技术解读:MLCC陶瓷晶粒形貌分析方法

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展出2万平米、1,000个摊位、500多家展商、50,000名专业观众;汇聚精密陶瓷加工产业链上下游,会加速精密陶瓷行业促进科技发展助力。

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 展览范围 


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精密陶瓷

 

1、陶瓷器件:MLCC、LTCC、HTCC、DPC、DBC、AMB、陶瓷管壳、汽车陶瓷、介质滤波器、半导体陶瓷、新能源陶瓷、陶瓷轴承、结构陶瓷、高温陶瓷、智能穿戴陶瓷等;

2、陶瓷材料:钛酸钡、碳酸钡、氧化钛、生瓷带、介质陶瓷粉体、氧化镁、钛酸钙、氧化锆等;

3、陶瓷基板氧化锆、氧化铝、氮化铝、氮化硅、氧化铍粉体及基板等;

4、金属材料:银粉、金粉、铜粉、镍粉、焊料、稀土氧化物、MLCC用内/外电极浆料、LTCC银浆、金浆等;

5、助剂:陶瓷和导电浆料用分散剂、黏合剂、增塑剂、絮凝剂、矿化剂、消泡剂、润滑剂等;

6、设备:砂磨机、干压机、研磨机、切片机、激光设备、球磨机、喷雾造粒机、流延机、打孔机、填空机、印刷机/辊印机、叠片机、层压机、等静压机、排胶炉、烧结炉、电镀设备、网络分析仪、外观检测、自动化设备、测包编带机、注塑机、模具、精雕机、喷银机、浸银机、镀膜设备等;

7、耗材:PET、承烧板/网、发泡胶、研磨耗材、耐火材料、精密网版等;


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 开幕式 


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8月23日 上午10:00于2号馆序厅举行,预登记观众走快捷通道;现场观众请携名片两张登记进场,免费参观。


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 同期论坛 


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  • 陶瓷材料及加工论坛

  • 电子陶瓷元器件原材料及加工论坛

  • 手机材质与工艺论坛

  • 5G新材料论坛


具体议题后续更新,如您有演讲意向,欢迎与我联系,18318676293(同微信)扫码添加微信,咨询展会详情
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 收费标准 


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标准展位(9平米)

单边开口:

¥12,800元/个

双边开口:

¥13,800元/个

3M*3M=9m2;包括三面围板、咨询台*1、玻璃圆桌*1、座椅*3、射灯*2、220V/5V插座*1、楣板*1、地毯

空地展位/特装展位

(18平米起租)

¥1,300元/平米

特装管理费30元/m2;被指定区域无任何设施;展位制作搭建、搭建用电费、地毯及特装(拆除)

押金等费用由参展企业自行承担


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 展会预定 


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李小姐:18824631797(同微信)
邮箱:ab019@aibang.com
扫码添加微信,咨询展会详情

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往届展示名录


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公司名

主营

合肥恒力装备有限公司

窑炉设备

大族激光科技产业集团股份有限公司

激光设备

深圳市兴荣精密机械有限公司

注塑机

现代精密塑胶模具(深圳)有限公司

一站式立式注塑

深圳市康柏工业陶瓷有限公司

氧化锆结构陶瓷

深圳市丁鼎陶瓷科技有限公司

陶瓷雾化芯、氧化锆陶瓷件、MIM件

东莞鑫傲众研磨科技有限公司

研磨耗材

东莞市陆海新材料科技有限公司

陶瓷纤维刷,去毛刺,去刀纹,抛光

惠州捷姆复合材料有限公司

陶瓷及蓝宝石加工专用砂轮棒

柘城惠丰钻石科技股份有限公司

金刚石微粉、金刚石破碎整形料

广州柏励司研磨介质有限公司

氧化锆珠、复合锆珠、硅酸锆珠

道益精密科技(安徽)有限公司

金属粉末注射成型(MIM)

广东鲲镕纳米材料有限公司(御湃新材料)

5G氧化锆陶瓷手机背板

深圳西斯特科技有限公司

陶瓷磨削加工工具

北京国瑞升科技股份有限公司

研磨抛光材料

河北思瑞恩新材料科技有限公司

研磨抛光材料

广东鑫信智能装备有限公司

5G滤波陶瓷模具,粉末冶金模具

珠海真理光学仪器有限公司

激光粒度分析仪

长沙建宇网印机电设备有限公司

厚膜印刷机,陶瓷基板印刷机

东莞市光华机电有限公司

陶瓷红外线辐射器,烧结炉配件

深圳市中图仪器股份有限公司

VX系列闪测仪、SJ6000激光干涉仪

武汉华工激光工程有限责任公司

激光设备

东莞市昶丰机械科技有限公司

开合式密炼机、陶瓷Y锥造粒机

合肥费舍罗热工装备有限公司

脱脂炉,烧银炉,烧结炉,推板炉

上海煊廷丝印设备有限公司

高精密厚膜电路丝网印刷机

东莞市腾科自动化设备有限公司

高速检测机,外检机,视觉CCD

东莞市宏康机械有限公司

伺服压机

广州市精程达精密机械有限公司(创芯旗)

高精密电动伺服压机

东莞市朗骏智能装备有限公司

发那科注塑机、发那科机器人、发那科线切割

东莞市迪奥数控设备有限公司

精雕机/刀库机/高光机

深圳市和力泰科技集团有限公司

陶瓷精雕机、抛光机、烟包机、装盒机

合肥高歌先进电炉装备有限公司

各种高、中、低温电炉装备

东莞鸿星智能科技有限公司

厚膜印刷机

上海住荣科技有限公司

代理日本LTCC、MLCC设备

东莞市利腾达智能装备有限公司

纳米砂磨机、自动化研磨产线

广州市领昱标识技术有限公司

小字符喷码机、激光打标机

常州市龙鑫智能装备有限公司

纳米砂磨机,三辊机

深圳市利盈精密机械有限公司

高精密厚膜电路丝网印刷机

肇庆市昊达机电设备有限公司

气氛钟罩炉、网带炉、辊道炉

深圳市斯诺顿仪器设备有限公司

仪器仪表、机械设备、实验室设备

合肥泰络电子装备有限公司

网带炉、钟罩炉、箱式炉、推板炉

深圳市光道激光技术有限公司

光纤精密钻孔机

广州海泰克科技有限公司

LTCC膜带,粉体,配套银浆

无锡市阿特兹智能装备有限公司

PC聚碳酸酯、SPS间规立构聚苯乙烯

天津研一自动化科技有限公司

MLCC承烧网

博亿(深圳)工业科技有限公司

SW-5L、NMM-1L、 砂磨机

深圳市优图科技有限公司

测试盘,LTCC代沾银,打孔

深圳市东科自动化设备有限公司

SMD电容分选机

东莞市琅菱机械有限公司

研磨分散设备

苏州鸿昱莱机电科技有限公司

窑炉设备

深圳市标谱半导体科技有限公司

编带机

深圳市索恩达电子有限公司

氧化锆珠、复合锆珠、硅酸锆珠

东莞西尼自动化科技有限公司

外观智能选别机,载带视觉智能选别机

深圳市铭奋电子科技有限公司

半导体封装材料

东营市创新世纪光电材料有限责任公司

高纯光电子级碳酸钙、高纯光电子级碳酸钡

浙江矽瓷科技有限公司

LTCC材料

玉田县昌通电子有限公司

多线切割机

天通吉成机器技术有限公司

粉末成型机、5G滤波器成型机

广东大华轴承有限公司

轴承丝杆精机

淄博启明星新材料股份有限公司

超细粉体球磨设备 混料机 球磨实验设备

深圳市和力泰精密科技有限公司

陶瓷精雕机

东莞鑫德锋精密刀具有限公司

塑胶手机外壳加工精雕刀具

武汉市巨川高热设备有限公司

加热设备,耐火材料制造

阿尔赛(苏州)无机材料有限公司

烧结炉、陶瓷纤维保温产品

广东鸿凯智能科技有限公司

研磨机

赣州科盈结构陶瓷有限公司

结构陶瓷

无锡创生源自动化设备有限公司

喷银设备

天津中环电炉股份有限公司

电炉

东莞市世创数控刀具有限公司

刀具

南京丹联科技有限公司

红外线加热应用及加热灯管制作

陕西中电华星窑炉设备有限公司

推板炉,网带炉

无锡市阿特兹装备有限公司

喷雾造粒设备

合肥真萍电子科技有限公司

电炉

深圳市翼飞高分子材料有限公司

树脂材料

东莞市三姆森科技有限公司

光运用自动化检测设备/系统

深圳市赛昌隆科技有限公司

网络分析仪、调试设备

深圳市鑫陶窑炉设备有限公司

窑炉设备

东莞市益泽精密切削工具有限公司

丝锥 丝攻 铣刀 钻头 圆板牙

广州康祺科技发展有限公司

网络分析仪

深圳市威利特自动化设备有限公司

CCD精密印刷机,CCD片材印刷机

无锡市卓灵干燥设备有限公司

喷雾造粒设备

昆山胜泽光电科技有限公司

膜厚检测设备

东莞琅菱机械有限公司

砂磨机

江苏工鼎工业技术有限公司

清洗设备

深圳一步智造科技有限公司

智能视觉检测设备

深圳市泰视特测控技术有限公司

检测设备

深圳市斯普莱特激光科技有限公司

3D激光系统解决方案

深圳市智动精密设备有限公司

自动化

东莞市嘉腾仪器仪表有限公司

光学测量和瑕疵检测、自动点银浆机

东莞市四辉表面处理科技有限公司

清洗剂

深圳博诺玛喷码机

喷码标识

中微纳米科技有限公司

金刚石研磨抛光垫

广东康荣高科新材料股份有限公司

陶瓷产品

成都天大仪器股份有限公司

网络分析仪

广东奥迪威传感科技股份有限公司

传感器

泊头市金昌机械设备有限公司

大理石机械构件,大理石底座

江苏天瑞仪器股份有限公司

RoHS检测仪、有害物质分析仪

北京东方中科集成科技股份有限公司

网络分析仪

广州海容利晶科技有限公司

钻石研磨液、抛光液、钻石研磨膏、钻石粉

广西立之亿新材料有限公司

电子陶瓷材料

力荐科技(广东)有限公司

超声波

广东天行测量技术有限公司

测量设备

苏州科尔珀恩机械科技有限公司

窑炉

东莞市立林电热制品有限公司

电热管

长沙市恒锋超硬材料有限公司

金刚石粉

广东遂联智能装备制造有限公司

打磨抛光设备

青岛软控股份有限公司

自动拆包机、气力输送,自动称量等系统集成

东莞东武工业研磨有限公司

研磨

东莞市远卓机械设备有限公司

喷银设备

江阴市鸿萌橡塑制品有限公司

硅胶制品

金世博磨具(上海)有限公司

海绵砂纸,砂带等研磨材料

东莞市宏研抛光材料有限公司

陶瓷研磨液,研磨垫

东莞市高腾达精密仪器有限公司

测量仪器

鹰潭市龙鼎新材料科技有限公司

MIM/粉末冶金

东莞市名创精密机械科技有限公司

精雕机 玻璃机

东莞市锛塑注塑机械有限公司

注塑机螺杆 陶瓷专用螺杆 粉沫冶金专用螺杆

广东正盈智能科技有限公司

陶瓷手机背板、智能穿戴等结构件

沈阳旭泰机械设备有限公司

旭泰超音波机床

东莞砂美德工业研磨科技有限公司

海绵砂纸、圆盘砂、方形干砂、水砂纸、抛光蜡

柘城惠丰钻石科技股份有限公司

金刚石微粉、金刚石破碎整形料

泊头市金昌机械设备有限公司

大理石平台 花岗石平台

南通通州湾新材料科技有限公司

高端纳米氧化锆粉体、纳米陶瓷喂料

泉州佳润新材料科技有限公司

陶瓷、玻璃等新材料的手机背板

佛山市御湃新材料有限公司

纳米材料

苏州优锆纳米材料有限公司

纳米氧化钛、纳米氧化铝、纳米氧化锆

昆山思拓机器有限公司

陶瓷激光加工设备、E精密管材切割机

北京京圳永达科技有限公司

UVLED光固化设备

江门市信贝利机械有限公司

高精度圆盘抛光机、五轴联动数控机床机

迁安三珊科技有限责任公司

移动终端陶瓷结构件、工业陶瓷

河北思瑞恩新材料科技有限公司

立体结构精密打磨片

圣戈班西普磨介(邯郸)有限公司

圣戈班氧化锆陶瓷粉及喂料

佛山市鑫成豫制刷科技有限公司

抛光刷

福建省智胜矿业有限公司

99瓷氧化铝蜡饼和造粒料

潮州三环(集团)股份有限公司

移动终端陶瓷部件

深圳市富嘉达超声波设备有限公司

超声波表面处理设备

合肥高歌先进电炉装备有限公司

高温热处理装备

东莞壹德贸易有限公司

金属陶瓷复合材料

北京东方泰阳科技有限公司

电子陶瓷流延设备

广东东方锆业科技股份有限公司

氧化锆陶瓷手机背板,结构件等

东莞市欧若斯仪器有限公司

ROHS2.0检测仪,GCMS仪器

深圳市正源实业有限公司

金字塔海绵砂  海绵砂纸  海绵砂块

天通吉成机器技术有限公司

S系列粉末成型机、SX系列粉末成型机

深圳市科力纳米工程设备有限公司

立、卧式纳米陶瓷砂磨机系列

泰斗高科新材料(厦门)有限公司

陶瓷手机背板

 东莞市亿辉光电科技有限公司

光电产品、光学仪器及零件、仪器仪表

内蒙古晶陶锆业有限公司

氧化锆纳米粉体材料

东莞西尼自动化科技有限公司

视觉智能选别机

扬州市海力精密机械制造有限公司

滤波器

广州创芯旗自动化控制设备有限公司

粉末冶金设备、硬质合金设备、先进陶瓷设备

东莞市奇特金属处理材料科技有限公司

压铸镁铝合金、玻璃、陶瓷

自贡市锋锐新材料有限公司

绿碳化硅粒度砂及微粉

肇庆华鑫隆自动化设备有限公司

自动化设备,窑炉设备

南京东部精密机械有限公司

粉末成型技术


欢迎报名参展!

原文始发于微信公众号(艾邦陶瓷展):技术解读:MLCC陶瓷晶粒形貌分析方法

作者 duan, yu