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摘要：電子設(shè)備向微型化、高性能化發(fā)展，MLCC性能升級(jí)受傳統(tǒng)分散設(shè)備制約。本文聚焦高壓微射流均質(zhì)機(jī)，其借高壓射流、剪切效應(yīng)實(shí)現(xiàn)物料納米級(jí)分散，解決傳統(tǒng)設(shè)備痛點(diǎn)，覆蓋MLCC漿料制備等場(chǎng)景，優(yōu)化產(chǎn)品性能。未來(lái)設(shè)備向連續(xù)化、高精度升級(jí)，為MLCC行業(yè)破瓶頸、助電子產(chǎn)業(yè)升級(jí)，供企業(yè)選型參考。

關(guān)鍵詞：MLCC；高壓微射流均質(zhì)機(jī)；漿料制備；電子元件；性能優(yōu)化

在電子設(shè)備向 “更小、更薄、更高性能" 邁進(jìn)的浪潮中，作為電子電路核心元件的MLCC（多層陶瓷電容器） 正迎來(lái)技術(shù)挑戰(zhàn)。從5G基站、新能源汽車(chē)到智能手機(jī)，每一臺(tái)精密設(shè)備對(duì)MLCC的容量、可靠性、尺寸要求都在不斷升級(jí)，而這一切的突破，都離不開(kāi)上游生產(chǎn)環(huán)節(jié)的 “隱形功臣"——高壓微射流均質(zhì)機(jī)。

今天，我們就來(lái)深入聊聊這臺(tái) “設(shè)備背后的設(shè)備"，看看它如何通過(guò)技術(shù)革新，為MLCC行業(yè)破解生產(chǎn)難題，助力電子產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

片式多層陶瓷電容器（Multi Layer Ceramic Capactitor，簡(jiǎn)稱(chēng)MLCC），被廣泛應(yīng)用于通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)、汽車(chē)電子、家電等領(lǐng)域，是目前所有電子產(chǎn)品中使用數(shù)量最多的元器件之一，其特性會(huì)直接影響電路乃至整個(gè)電子產(chǎn)品的功能，因此對(duì)其性能要求也越來(lái)越苛刻。^[1]

MLCC的生產(chǎn)流程復(fù)雜，涵蓋漿料制備、流延、疊層、燒結(jié)等數(shù)十道工序，其中漿料制備是決定最終產(chǎn)品性能的 “關(guān)卡"。

圖1：MLCC工藝流程

（資料來(lái)源：村田，申萬(wàn)宏源研究）

MLCC內(nèi)電極漿料的主要是由金屬粉體、無(wú)機(jī)粉體及有機(jī)載體3個(gè)部份組成。其中內(nèi)電極生產(chǎn)所用的粉體材料要求純度高、粉體顆粒近球形、粒徑小及分散性好。良好的分散可以使?jié){料具有合適的流動(dòng)性，從而在印刷過(guò)程中形成清晰、均勻的圖案。^[2]

陶瓷漿料是多層陶瓷電容器（MLCC）的基礎(chǔ)原料之一，用于形成多層陶瓷電容器的介電層。用于制備超薄介質(zhì)膜片的陶瓷漿料顆粒是納米級(jí)的，很容易團(tuán)聚。團(tuán)聚顆粒嚴(yán)重破壞了漿料的分散效果，惡化 MLCC的電性能。高效分散處理可有效提升陶瓷漿料的均勻性。^[3]

圖2：MLCC結(jié)構(gòu)圖

金屬粉體、無(wú)機(jī)粉體的粒度需與 MLCC 微型化、高性能需求精準(zhǔn)匹配。金屬粉體（主流為鎳粉）方面，MLCC（如 0201 尺寸）多采用亞微米級(jí)（300~800 nm） 粉體，其比表面積適中（1~5 m2/g），既能通過(guò)分散劑實(shí)現(xiàn)單分散以保證漿料黏度穩(wěn)定，又能在共燒溫度下致密化，適配 10~20 μm 的精細(xì)電極線寬.[4] 

無(wú)機(jī)粉體（以硼硅酸鹽玻璃粉為主）需略小于金屬粉體，主流為亞微米級(jí)（200~600 nm） ，可充分填充金屬粉體間隙，熔融后形成均勻過(guò)渡層，提升 MLCC 耐壓性與抗熱震性。

因此，在生產(chǎn)過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制內(nèi)電極漿料的分散質(zhì)量。為得到分散效果好的印刷漿料，上機(jī)印刷前一般會(huì)進(jìn)行慢磨分散，使得分散劑對(duì)納米粉體實(shí)現(xiàn)表面覆蓋，能均勻包裹粉體，在溶劑中形成較大的保護(hù)空間，使粉體在溶液中穩(wěn)定分散。

無(wú)論是陶瓷粉體與粘結(jié)劑的混合，還是電極材料的分散，都對(duì)漿料的“均勻性、穩(wěn)定性、細(xì)度"有著嚴(yán)苛要求：

• 若粉體分散不均，會(huì)導(dǎo)致流延膜厚度偏差，最終引發(fā)MLCC容量一致性差；

• 若顆粒團(tuán)聚未被打散，燒結(jié)后易產(chǎn)生內(nèi)部孔隙，直接影響產(chǎn)品耐壓性與壽命；

• 若粘結(jié)劑分布不均，會(huì)造成疊層時(shí)層間結(jié)合力不足，增加開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。

傳統(tǒng)的攪拌、研磨設(shè)備（如球磨機(jī)）雖能完成基礎(chǔ)分散，但面對(duì)如今MLCC向“超多層、超薄介質(zhì)層"（部分產(chǎn)品介質(zhì)層厚度已小于1μm）的發(fā)展趨勢(shì)，早已力不從心 —— 不僅分散效率低、易引入雜質(zhì)，更難以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)別的均勻分散，成為制約MLCC性能提升的 “瓶頸"。

微射流均質(zhì)機(jī)借助超高壓流體噴射對(duì)撞剪切作用，能很好實(shí)現(xiàn)物料（尤其是納米/亞微米級(jí)顆粒）的超精細(xì)、均勻分散，有效攻克傳統(tǒng)分散工藝中普遍存在的顆粒團(tuán)聚、粒徑分布寬、批次穩(wěn)定性差等核心痛點(diǎn)。它是保障陶瓷介質(zhì)漿料分散質(zhì)量的核心技術(shù)環(huán)節(jié)。^[5]

同時(shí)規(guī)?；a(chǎn)型微射流均質(zhì)機(jī)具備24小時(shí)連續(xù)工作、壓力穩(wěn)定性好、靈活可調(diào)的單/多通道對(duì)撞模式、PLC全自動(dòng)控制等幾大優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際行業(yè)應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)異，反饋良好，為高效、穩(wěn)定的規(guī)?；a(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)保障。

它的核心邏輯是“以流體剪切替代機(jī)械研磨"：將漿料加壓至數(shù)百兆帕（相當(dāng)于深海數(shù)千米的壓力），隨后通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的微通道（直徑僅幾十微米），使?jié){料產(chǎn)生高速射流、剪切、碰撞與空化效應(yīng)。在這一系列物理作用下，團(tuán)聚的顆粒被瞬間打散，物料實(shí)現(xiàn)分子級(jí)別的均勻混合，最終得到“高分散、高穩(wěn)定、低雜質(zhì)"的優(yōu)質(zhì)漿料。

圖5：PSI高壓微射流均質(zhì)機(jī)原理圖

相較于傳統(tǒng)設(shè)備，它在MLCC生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)堪稱(chēng) “降維打擊"：

• 分散效率更高：傳統(tǒng)球磨機(jī)需數(shù)小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí)的研磨，而高壓微射流均質(zhì)機(jī)僅需幾分鐘到幾十分鐘，大幅縮短生產(chǎn)周期；

• 分散精度更優(yōu)：可將顆粒粒徑控制在納米級(jí)，且粒徑分布均勻（PDI 值更低），適配超薄介質(zhì)層MLCC的需求；

• 產(chǎn)品穩(wěn)定性更強(qiáng)：均質(zhì)后的漿料不易發(fā)生二次團(tuán)聚，減少生產(chǎn)過(guò)程中的批次差異,保障了穩(wěn)定性生產(chǎn)；

• 清潔性更優(yōu)：設(shè)備內(nèi)部無(wú)機(jī)械磨損部件，避免了傳統(tǒng)研磨帶來(lái)的金屬雜質(zhì)污染，保障MLCC的電學(xué)性能。

圖6：PSI全系列產(chǎn)品線

品牌：意大利PSI，奧法美嘉公司代理

原理：高壓微射流均質(zhì)機(jī)通過(guò)電液傳動(dòng)的增壓器使物料在高壓作用下以極大的速度流經(jīng)固定幾何結(jié)構(gòu)均質(zhì)腔中的微管通道，物料流在此過(guò)程中受到超高剪切力、高碰撞力、空穴效應(yīng)等物理作用，使得平均粒徑降低，體系分散更加均一，由此獲得理想的均質(zhì)、分散或穩(wěn)定的結(jié)果。

應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于電子、化工、電池、顏料、燃料、制藥、食品等行業(yè)，在MLCC中主要對(duì)陶瓷漿料進(jìn)行分散，使陶瓷漿料更加均一穩(wěn)定，方便后續(xù)流延、印刷等工藝。

從手機(jī)里的小小電容，到新能源汽車(chē)的動(dòng)力控制系統(tǒng)，MLCC的性能直接關(guān)系到電子設(shè)備的體驗(yàn)與安全。而高壓微射流均質(zhì)機(jī)這樣的“幕后設(shè)備"，正是通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，為MLCC的性能突破提供了堅(jiān)實(shí)支撐。

對(duì)于MLCC生產(chǎn)企業(yè)而言，選擇合適的高壓微射流均質(zhì)機(jī)，不僅是提升生產(chǎn)效率的“選擇"，更是搶占技術(shù)高地的“戰(zhàn)略布局"。相信在不久的將來(lái)，隨著設(shè)備技術(shù)的持續(xù)迭代，我們將看到更多高性能、高可靠性的MLCC產(chǎn)品，為電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力。