电极印刷：压电陶瓷性能的第一道关口

近几年，压电陶瓷的用途正在越来越多：除了常见的蜂鸣器和雾化器，超声换能器、压电微泵、医疗超声探头、机器人触觉传感上都离不开它。产品形态也在变：为了在更低的电压下获得更大的位移，很多器件从单层改成了多层叠堆。这样一来，电极就不只是烧结之后在表面印一层银，而是从流延开始，经过印刷、叠层，一直到共烧，几乎每道工序都参与其中。电极印得好不好，直接决定压电器件的性能。

产线上真正难的，往往不是做出一片合格的样品，而是让一批都合格，瓷片不平整会造成银层中间厚、边缘薄，定位偏移会导致电极图形错位，网版抬起时易将薄片带起、造成移位或破损，刮刀压力不当则会引起边缘溢浆、污染非印刷区。到了多层结构上，这些偏差会一层层累积，最后表现为同一批器件的位移量和电容值差别变大。追根溯源，往往不是某一个环节出错，而是材料、浆料、网版和设备之间没有匹配好。

长沙建宇网印机电设备有限公司成立于 2010 年，做的是高精密智能化丝网印刷设备，是国家高新技术企业、湖南省专精特新企业，产品通过 CE 认证，拥有专利 80 余项。产品线从桌上型高精密印刷机、半自动厚膜印刷设备，一直覆盖到全自动上下料印刷生产线。

这些设备主要应用于电子陶瓷与电子元件制造，压电陶瓷、SOFC、MLCC、LTCC/HTCC、厚膜电路、传感器、医疗电子、太阳能硅片等工序都在其中。公司另设有精密印刷实验室，用的设备与量产机型一致，从材料评估、工艺试验、参数调整到出具检测报告都能做。

机身紧凑、占用场地小，适合工艺试验与小批量生产，压电陶瓷片与常规规格的生瓷带、生瓷片都能印刷。

人工上下料，印刷过程由设备完成，刮刀速度、印刷压力与网距可调。IC-250 系列最大印刷面积250×250mm，可适配 8 英寸生瓷片。机身一体铸造成型，刚性强、稳定性好，自带 CCD 对位系统，精准实现套印定位。压电陶瓷的两类电极都可印刷，一类是单层瓷片烧结后的表面银层，瓷片翘曲时要贴得住、印完要顺利脱开；另一类是多层叠堆中生瓷带、生瓷片上的内电极，要求每层厚度一致、层与层之间对准。要印好主要看三点：放片每次回到同一位置、每一层厚度要匀、图形边缘要干净，分别靠 CCD 对位与稳定的刮刀压力保证。

产量再往上走，可把上料、除尘、印刷、烘干、叠片与收料串成一条线，按产能与工序定制单元组合，减少人工干预与搬运造成的二次污染、薄片变形。

压电陶瓷用途变多的同时，对器件的要求也在变，医疗超声和工业无损检测对一致性与可靠性要求更高，压电微泵、雾化器正在走向消费级的批量应用，汽车电子与机器人触觉传感又带来了新的结构形态。器件越做越小、层数越叠越多，电极印刷这一环的影响也就越大。面向这些变化，建宇网印将继续围绕电极印刷环节的问题持续优化，不断打磨更合适的方案。