制造工艺对叠层片式电感器可靠性影响因素分析.docx

制造工艺对！酱层片式电感器可靠性影响因素分析
【摘要】概述了客层片式电感器的三种制造工艺，介绍了其中的交尊印刷法和通路形成 法两 种工艺在三个关键程序即制浆、印刷、烧结上对产品的可靠性影响因素，阐述了两种工艺的区
别和对产品可靠性的影响分混合、分散于浆
料中而出现异常的结块。对于干湿法和湿法工艺，这种混合不均匀的荥料会导致在制 膜时出现
细微裂纹、膜厚局部不均匀、小气泡和针孔等四种缺陷。
这四种缺陷造成的失效模式分别如下： 细微裂纹出现在产品表面, 饶结后则可能形成裂纹, 如图 5
所示 , 如果出现在导体层之间，则可能造成短路失效；膜厚局部不均匀 , 将会造成 部分产品厚度
异常或变形，如果膜厚不均匀出现在导体层间，将会造成导体变形，出现产品 的电性能参数（如自
谐频率、耐电流特性等）超差失效；小气泡出现在产品表面，烧结后将 形成表面孔洞 , 如图 6 所
示 , 如果出现在导体层间 , 将造成短路或开路失效。
图 5 表面裂纹图 6 表面孔洞
浆料混合不均匀，还会出现产品烧结后表面状态不一致，电镀后会出现如图 7 所示的局部
" 色斑 " 和如图 8 所示的 " 水印 " 等异常现象。
图 7 色斑图 8 水印
色斑产生的一般原因是铁氧体粉料颗粒过分团聚部位烧结效果较差（未形成陶瓷结构） , 电 镀时
受到腐蚀形成" 色斑 " 。 " 水印 " 是由于产品表面较大面积的烧结效果较差，电镀时被侵蚀，如图 8 中颜色较暗、明显凹陷下去的左半部分。
通过以上分析可见，制浆工序工艺质呈对干法工艺、干湿法工艺制造的MLCI产品的质耋和 可靠
性影响是较为显著的。
烧结对产品可靠性的影响
饶结通常是在850° C? 900° C 的高温下将铁氧体和导体线圈共烧成一个整体的过程。在该过程
中应严格控制烧结温度、饶结时间和升温降温速度，力求产品达到最佳的烧结状态。
在磁体结构及产品外观方面：饶熟的产品磁体结构均匀致密 , 其内部结构如图 9 所示；而 未烧熟
的产品外观呈铁氧体粉料的颜色，磁体结构疏松；过烧的产品如图10，会出现助熔 列析出，进而
造成磁体结构多孔疏松, 以致产品脆变。在产品制造过程中，欠烧和过烧均可 能造成产品表面绝
缘电阻降｛氐。
图 9 烧熟状态下的结构另外，如果饶结气氛不好, 还会造成铁氧体中某些金属成分析出如 图 11
中的白点，通常认为这些金属成分为铜（ Cu ）或者锌（Zn 1这些金属成分可显誉降低MLCI
产品的表面绝缘电阻。
图 10 表面析出透明物质图 11 白点
由图 10 可看见铁氧体表面黑色的圆点处析出了一层透明状的物质, 为制浆时添加的助熔痢
Bi2O3;样品表面绝缘电阻为 704MO。由图11可见另一只样品表面出现很多白点，表面 绝缘电
阻465MO。而通常表面绝缘电阻的合格判走条件为大于1000MQ。在产品电性能方面：欠烧的产
品，初始磁导率和品质因数Q 会很低；烧熟的产品，初始磁导率和品质因数Q 较高 ; 过烧的产
品， 则容易造成短路或开路。 取一款干湿法制作的 lOOpH 产品和湿法制作的IOJJH 产品分三组，
做不同烧结条件下的产品性能对比，由表2 和表 3 可知，烧结工艺也是MLCI 产品可靠性的重要 影响因素。
表 2 干湿