
MLCC 多层陶瓷电容、氧化铝 / 氮化铝陶瓷基板是陶瓷芯片核心载体,浆料制备作为前端源头工序,直接决定最终器件的电气、导热与可靠性指标。在传统浆料制备工艺中,球磨依靠磨球撞击粉碎粉体,极易产生磨料磨损杂质;高速搅拌设备剪切剧烈,容易打碎原生陶瓷晶粒,同时浆料温升过高,造成有机粘结剂降解。杂质污染、粉体形貌破坏、分散不均,会引发生坯针孔、烧结气孔、分层翘曲、漏电流超标、导热率下降等一系列致命缺陷。
日本石川 ISHIKAWA D101S、D16S 自动擂溃机,采用 OR 式行星擂溃原理,无研磨介质,依靠乳棒弹簧恒压揉搓剪切实现粉体分散与浆料均质,从源头控制杂质引入,温和保护粉体颗粒结构,为 MLCC 介质浆料、功率器件陶瓷基板浆料提供稳定、低污染的实验室制备方案。
石川擂溃机属于自动研钵设备,采用钵体固定、乳棒公转 + 自转的行星式结构。乳棒依靠弹簧施加恒定压力,持续对钵内物料进行挤压、揉搓与低速剪切。整个混炼过程不添加氧化锆、氧化铝磨球,区别于球磨机的冲击破碎模式。
无介质工艺,最大限度降低外源污染无磨球磨损带来的金属、陶瓷碎屑污染。选配 99.99% 高纯氧化铝钵体,重金属杂质可控制在极低水平,避免杂质进入 MLCC 介质层造成介电损耗上升、漏电增大,也防止杂质在氮化铝基板内部形成热阻缺陷,满足车规、高功率电子陶瓷材料研发的高纯要求。设备组件可拆卸、便于清洗,不同材料体系切换时,能够有效降低交叉污染风险。
温和分散,保护粉体原生形貌低速擂溃以打散粉体软团聚为主,不会强力破碎陶瓷原生晶粒,粉体粒度分布保持稳定。粉体形貌稳定,能够保证生坯烧结收缩率一致性,减少 MLCC 薄层介质层厚度不均、陶瓷基板烧结翘曲变形等问题。
工艺参数可固化,试验重复性高转速 8~50rpm 变频可调,搭配数字定时功能,擂溃压力由弹簧恒定输出,人为操作干扰小。相比手工研钵,试验数据可复现,便于开展配方对照试验,积累标准化工艺数据。
可选真空脱泡功能,消除浆料气泡可加装真空盖,擂溃过程同步脱除浆料包裹的微小气泡,减少流延成型后生坯内部针孔与气孔,提升 MLCC 介质层致密性,提高陶瓷基板绝缘强度与导热性能。可放置于洁净台、手套箱中作业,适配高纯材料研发环境。
D101S 为 200mL 台式小型擂溃机,最小可处理 10~20mL 微量浆料,整机紧凑,占用实验室台面空间小,功率 60W,适合珍贵电子陶瓷粉体的前期配方探索。
钵体内径 115mm,深度 67mm,配置单根 T 型乳棒,整机重量约 15kg,单相 100~120V 供电。
适用场景:钛酸钡 MLCC 介质粉体、AlN/Al₂O₃陶瓷基板粉体新配方摸索;少量粉体预处理解团聚;分散剂、粘结剂配比平行对照实验;失效机理缺陷验证试验。
特点优势:试样消耗量极低,大幅节约高价高纯陶瓷原料,适合多组配方快速筛选。
使用局限:腔体容量偏小,高粘度浆料负载上限较低,长时间高固含量混炼温升相对明显,标配无侧壁刮料件,高粘度物料易挂壁。
D16S 额定处理容积 400mL,功率提升至 90W,钵体内径 155mm,深度 85mm,整机约 22kg,负载能力更强,用于 D101S 筛选出的潜力配方放大验证。
同样配置 T 型乳棒、8~50rpm 变频与数字定时,支持高纯氧化铝钵、真空盖选配。
适用场景:MLCC 定型配方中小批量制浆;高固含量陶瓷基板流延浆料、封装厚膜导体浆料混炼;浆料流变稳定性、沉降特性评估;真空脱泡工艺开发;作为小试向中试设备迁移的前置验证。
特点优势:更大腔体带来更强捏合能力,可稳定处理中高粘度浆料,单次产出更多试样,满足多项理化、电性能同步取样检测。
使用局限:原料消耗高于 D101S,不适合大量微量配方初筛工作。
MLCC 介质层不断薄层化,对浆料均匀度、杂质含量要求严苛。擂溃工艺打散钛酸钡粉体软团聚,防止团聚颗粒造成薄层介质局部厚度异常,避免烧结后出现孔洞、击穿点。低污染特性,保障介质层介电性能稳定,降低器件漏电流,提升 MLCC 长期可靠性,尤其适配高品质、车规 MLCC 材料研发。
功率器件陶瓷基板要求高导热、高绝缘。浆料内杂质、气孔会直接增大基板热阻,降低耐压能力。石川擂溃机低污染 + 可真空脱泡的组合,减少浆料内杂质与气泡,提升流延生坯致密度,保障烧结后基板导热均匀性与绝缘强度,适用于新能源功率模块基板材料开发。
D101S、D16S 均为实验室小试研发设备,不用于产线连续量产。标配无侧壁特氟龙刮料棒,长期处理超高粘度浆料会存在物料挂壁现象;设备仅用于粉体解团聚与浆料捏合,不具备粗碎功能,大块烧结陶瓷需预先粉碎后投入。如需要处理超高粘度、大批次纳米粉体,可升级至带双杵与刮料结构的 D18S 机型。
浆料品质是决定 MLCC、陶瓷基板性能的第一道关口,杂质、团聚、气泡是研发阶段最常见的三大缺陷。石川 D101S 与 D16S 擂溃机依托无介质低污染擂溃技术,以柔和高效的分散方式,兼顾微量配方筛选与中小批量定型验证,稳定控制电子陶瓷浆料品质,帮助材料研发人员减少工艺缺陷,加快高精度陶瓷芯片材料的配方开发与验证进程。