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国巨电容的“厚膜技术”:如何实现高精度与低成本?

在电子元器件领域,电容作为基础元件,其性能与成本直接影响终端产品的竞争力。国巨电容凭借厚膜技术,在高精度与低成本之间实现了卓越平衡,成为消费电子、汽车电子、工业控制等领域的核心供应商。昂洋科技从材料体系、工艺优化、生产效率三个维度,解析国巨厚膜电容的技术突破路径。




一、材料体系创新:低阻导体与介质材料的协同优化


厚膜电容的核心在于导体浆料与介质材料的协同设计。国巨采用纳米级金属粉体(粒径<100nm)与玻璃粉体的复合浆料,通过调整金属与玻璃的比例,在保证介质层致密性的同时降低导体层电阻。实验数据显示,采用银钯合金浆料的电容,其等效串联电阻(ESR)较传统银浆产品降低30%,而介质层厚度可控制在5μm以内,兼顾了高频特性与体积效率。


介质材料的创新同样关键。国巨开发的钛酸钡基复合陶瓷,在保持高介电常数(εr>3000)的同时,将介质损耗角正切值(tanδ)降低至0.002以下。该材料通过掺杂稀土元素(如镧、铈),优化了晶界特性,使电容在-55℃至+155℃温度范围内的容量变化率控制在±5%以内,满足车规级应用需求。


二、工艺革新:厚膜印刷与共烧技术的深度融合


厚膜印刷工艺的精度直接决定电容性能。国巨采用300dpi分辨率的丝网印刷技术,配合激光雕刻的精密网版,将导体层线宽控制在20μm以内,介质层厚度误差控制在±0.5μm。通过引入WiseAlign视觉对位系统,实现印刷偏差<±1μm,使多层结构的电容在层间对齐精度上达到行业领先水平。


低温共烧陶瓷(LTCC)技术是降低成本的核心手段。国巨通过优化陶瓷生瓷带的配方,将烧结温度从传统工艺的1300℃降至900℃,显著降低能耗。同时,采用多层基板一体化设计,将原本需要多次印刷、烧结的工序整合为单次共烧,生产效率提升40%,单位成本降低25%。


三、生产效率提升:自动化与规模化的双重驱动


自动化生产是厚膜电容降本增效的关键。国巨的智能工厂通过引入AGV物流系统与工业机器人,实现从基板投料到成品分选的全程自动化。在印刷工序,采用多工位旋转台,使单台设备产能提升3倍;在烧结环节,采用连续式隧道炉替代传统箱式炉,能耗降低50%,生产周期缩短60%。


规模化生产进一步摊薄成本。国巨通过模块化产线设计,支持0201至1210全尺寸电容的柔性生产。以0402封装电容为例,单条产线年产能可达100亿只,通过规模效应将单位制造成本压缩至0.001美元以下。同时,通过与供应商共建原材料基地,保障关键材料(如银粉、钛酸钡)的稳定供应与价格优势。


四、应用场景验证:高精度与低成本的实践案例


在智能手机领域,国巨0201封装电容凭借±1%的精度与0.1pF的容量步进,成功应用于5G射频前端模块。其0.1Ω的超低ESR特性,使模块功耗降低15%,而单颗成本较竞品低20%。在汽车电子领域,国巨AEC-Q200认证的厚膜电容,通过-55℃至+150℃的1000小时热冲击测试,寿命达10000小时,同时成本较薄膜电容低30%。


工业控制领域,国巨开发的高压厚膜电容(耐压1000V),通过优化介质层配方与电极结构,将局部放电起始电压提升至1500V,而成本仅为传统陶瓷电容的60%。该产品在光伏逆变器、变频器等场景实现批量应用。


国巨电容厚膜技术的成功,源于材料创新、工艺优化与生产效率的协同突破。通过纳米材料体系、LTCC共烧工艺与智能工厂的深度融合,国巨在保持高精度(精度±0.1%、温度系数±50ppm/℃)的同时,将成本压缩至行业最低水平。

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