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制造工艺

厚膜电路850℃烧结工艺为什么重要?

介绍厚膜浆料烧结中的升温、排胶、峰值温度和冷却过程,以及其对附着力与电性能的影响。

发布:2026-08-11 · 更新:2026-08-11 · Chipsimple 工程团队

厚膜浆料印刷后并不会自然变成稳定导体或电阻。烧结过程负责去除有机物、促进玻璃相和功能颗粒形成结构,并建立膜层与陶瓷的附着。

一、厚膜浆料由什么组成

浆料通常包含功能颗粒、玻璃或无机粘结相,以及用于印刷流变的有机载体。导体浆料中的功能颗粒主要承担导电;电阻浆料通过导电相和玻璃相比例获得不同方阻;介质浆料则形成绝缘层。

二、烧结曲线的几个阶段

预热与排胶逐步挥发溶剂并分解有机载体,过快可能导致起泡、针孔或残碳。
升温使无机组分开始软化和反应,升温速率影响膜层和基板热应力。
峰值区常见厚膜体系采用约850℃级峰值温度,具体温度与保温由浆料数据确定。
冷却控制膜层凝固与热应力,过快或不均匀可能影响附着和阻值。

三、为什么不能只看峰值温度

即使两条曲线峰值相同,排胶时间、升温速度、峰值停留和总炉程不同,也可能得到完全不同的膜层。炉内气氛、装炉密度、基板位置和炉带速度同样会影响实际温度历史。

四、烧结对导体的影响

导体烧结不足可能附着差、电阻高或焊接不稳定;过烧可能导致图形扩散、表面变化或与下层反应。不同导体体系与陶瓷、介质和表面处理之间需要兼容。

五、烧结对电阻的影响

厚膜电阻对炉温和膜层状态敏感。峰值温度、停留、膜厚和基板会改变方阻与TCR。量产时需要稳定网版、印刷、干燥、炉温和测量条件,高精度项目再通过激光调阻修正。

六、多层印刷的顺序

厚膜电路通常需要多次印刷烧结。导体、电阻、介质和保护层的先后顺序会影响界面、对位和后续性能。某些材料可以共烧,某些则必须分开烧结,不能随意合并以缩短周期。

七、常见烧结异常

  • 针孔、气泡或表面粗糙
  • 膜层开裂、翘起或附着不足
  • 导体边缘扩散、短路或尺寸变化
  • 电阻偏高/偏低或批次离散增大
  • 层间反应导致颜色、可焊性或绝缘异常

八、如何验证烧结稳定性

除炉温定期确认外,还应通过标准图形或生产样件监控外观、附着、膜厚、导体电阻和电阻浆料方阻。对于关键项目,固定基板、浆料批次、印刷参数、装炉方式和测试条件,才能建立可重复的工艺窗口。

本文用于通用工程交流,不替代项目图纸、材料数据表、适用标准和样件验证。涉及安全、医疗、汽车或法规要求时,应由客户完成系统级风险评估和认证。

ARTICLE FAQ

相关阅读问答

厚膜电路一定要高温烧结吗?

传统陶瓷厚膜浆料通常需要高温烧结;用于PI等柔性基材的功能浆料则采用不同低温固化体系。

烧结次数越少越好吗?

不一定。减少次数可能提高效率,但必须保证材料兼容、层间质量和功能稳定。

炉温正常为什么阻值还会变化?

印刷膜厚、浆料状态、干燥、基板和测量条件也会影响阻值。

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