“電子陶瓷元件對燒結(jié)溫度、氣氛環(huán)境的要求堪稱‘苛刻’,差 1℃都可能影響性能穩(wěn)定性?！?在某電子元器件生產(chǎn)企業(yè)的車間內(nèi),技術(shù)負(fù)責(zé)人指著一臺正在運行的氮氣保護(hù)鐘罩爐介紹,“自從引入江陰長源機械的設(shè)備,我們陶瓷電容器的良品率提升了 18%,生產(chǎn)效率也顯著提高?！?作為深耕熱工裝備領(lǐng)域的 “專精特新” 企業(yè),江陰長源機械制造有限公司(以下簡稱 “長源機械”)憑借定制化鐘罩爐技術(shù),正成為電子陶瓷產(chǎn)業(yè)升級的重要推手。

精準(zhǔn)控溫 + 氣氛保護(hù),攻克電子陶瓷燒結(jié)核心痛點

電子陶瓷作為通信、汽車電子、新能源等領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,其燒結(jié)過程對溫度均勻性、氣氛純度要求極高。傳統(tǒng)燒結(jié)設(shè)備常因溫度波動大、氣氛控制精度不足,導(dǎo)致陶瓷元件出現(xiàn)開裂、性能衰減等問題。針對這一行業(yè)痛點,長源機械歷經(jīng)多年研發(fā),推出專為電子陶瓷定制的全自動氮氣保護(hù)鐘罩爐,憑借兩項核心技術(shù)突破實現(xiàn) “精準(zhǔn)燒結(jié)”。

在溫度控制方面,該設(shè)備采用高純纖維爐膛與硅鉬棒加熱元件組合設(shè)計,可實現(xiàn) 1500-1700℃寬范圍高溫調(diào)控,爐溫均勻性控制在 ±5℃以內(nèi),遠(yuǎn)高于行業(yè)平均水平。同時,設(shè)備搭載 16 段可編程溫度曲線系統(tǒng),能根據(jù)陶瓷電容器、高頻磁芯、壓敏電阻等不同電子陶瓷產(chǎn)品的燒結(jié)需求,精準(zhǔn)設(shè)定升溫、保溫、降溫曲線,避免因溫度驟變導(dǎo)致的產(chǎn)品缺陷。

“電子陶瓷燒結(jié)最怕‘氧化’,哪怕微量氧氣也會影響元件導(dǎo)電性能?！?長源機械技術(shù)總監(jiān)石工解釋道。為解決這一問題,設(shè)備創(chuàng)新采用雙層內(nèi)導(dǎo)氣爐殼與高性能纖維密封圈結(jié)構(gòu),配合精準(zhǔn)流量控制的氮氣 / 氬氣供給系統(tǒng),可將爐內(nèi)氧含量降至 50ppm 以下,形成穩(wěn)定的惰性氣氛環(huán)境,有效保護(hù)陶瓷粉體在高溫?zé)Y(jié)過程中不被氧化,確保元件電學(xué)性能達(dá)標(biāo)。

從 “設(shè)備供應(yīng)” 到 “方案定制”,深度適配電子陶瓷生產(chǎn)需求

不同于通用型燒結(jié)設(shè)備,長源機械針對電子陶瓷產(chǎn)業(yè)的多樣化需求,提供 “一對一” 定制服務(wù)。例如,針對多層陶瓷電容器(MLCC)的共燒工藝,研發(fā)出多溫區(qū)同步控制鐘罩爐,實現(xiàn)內(nèi)電極與陶瓷介質(zhì)的精準(zhǔn)匹配燒結(jié);針對高頻磁芯的低溫?zé)Y(jié)需求,優(yōu)化加熱元件布局與保溫結(jié)構(gòu),在 800-1000℃區(qū)間實現(xiàn)更精細(xì)的溫度調(diào)節(jié),保障磁芯磁導(dǎo)率穩(wěn)定性。

2019 年,長源機械成功中標(biāo)北京七星飛行電子有限公司電子陶瓷燒結(jié)設(shè)備采購項目,為其定制的氮氣保護(hù)鐘罩爐,不僅滿足了高端陶瓷基板的燒結(jié)要求,還通過智能化控制系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控與追溯,幫助客戶實現(xiàn)精益生產(chǎn)。截至 2024 年,長源機械已為全國 50 余家電子陶瓷企業(yè)提供定制化設(shè)備,累計交付電子陶瓷專用鐘罩爐超 120 臺,服務(wù)覆蓋陶瓷電容器、微波陶瓷、傳感器陶瓷等多個細(xì)分領(lǐng)域。

技術(shù)迭代不停步,助力電子陶瓷向高端化邁進(jìn)

隨著 5G 通信、汽車半導(dǎo)體等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,電子陶瓷正向小型化、高頻率、高可靠性方向升級,這對燒結(jié)設(shè)備提出了更高要求。長源機械已啟動下一代電子陶瓷專用鐘罩爐的研發(fā),計劃融入 AI 智能溫控技術(shù),通過實時監(jiān)測燒結(jié)過程中的溫度場、氣氛濃度變化,自動調(diào)整工藝參數(shù),進(jìn)一步提升產(chǎn)品一致性;同時,開發(fā)更大容積的爐體結(jié)構(gòu),滿足電子陶瓷元件規(guī)?；a(chǎn)需求,助力企業(yè)降本增效。

“電子陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,離不開關(guān)鍵裝備的技術(shù)突破?！?長源機械總經(jīng)理崔平表示,未來將持續(xù)聚焦電子陶瓷領(lǐng)域的技術(shù)痛點,以更精準(zhǔn)、更智能的鐘罩爐設(shè)備,為我國電子陶瓷產(chǎn)業(yè)向高端化、國產(chǎn)化邁進(jìn)提供有力支撐。