CN105575831B - 一种制作电子元器件的外电极的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制作电子元器件的外电极的方法，包括以下步骤：S1、在对电子元器件涂布外电极前对其表面进行等离子改性处理，在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOx膜层，使电子元器件表面获得一定疏水性能，所述电子元器件尤其是多端子片式元器件；S2、对电子元器件涂布电极浆料以形成外电极。在此还公开了一种电子元器件的表面处理方法。该方法可使得元器件涂布的外电极平直、光滑，无鱼肚、毛刺。
Description
技术领域
本发明涉及一种制作电子元器件的外电极的方法。
背景技术
近年来，随着微电子电路表面贴装技术(SMT)的应用和不断完善，轻、薄、短、小成为衡量电子整机产品的重要标志，而要使电子设备小型化，首先要考虑电子元器件的小型化。电子元器件小型化后，产品对外电极的精度、外观要求也提出了新的高度。元器件尺寸小型化后，端电极尺寸、间距也越来越小，特别是滤波器、磁珠排、压敏排等多端子片式元器件，一个端头需上多个电极，如外电极精度、平直性达不到要求，电极流挂、扩散所形成的鱼肚、毛刺会导致片式元器件外观及电性不良。多端子片式元器件外电极通常是以塑胶滚轮挤压、涂布等物理方式在产品表面涂布电极浆料形成，因产品表面呈亲水性，而电极浆料也属亲水性半流体，使得电极浆料在产品表面易润湿、扩散、流挂，固化成型后外电极会形成鱼肚、毛刺状外观不良。当外电极鱼肚、毛刺状严重时会造成相邻电极连接而短路。鱼肚、毛刺状电极在电镀过程会产生尖端放电效应，导致镀层向磁体延伸过快而出现爬镀外观不良，严重时两相邻外电极连接在一起从而造成产品短路不良；同时鱼肚、毛刺状电极会导致产品杂散电容增加，进而影响产品其他电性指标。
如图1所示，多端子片式元器件1在涂布外电极时，通常是在塑胶轮2上凿出规定的凹槽3，然后使塑胶轮黏附电极浆料4再通过刮刀5将塑胶轮表面浆料刮除，仅塑胶轮凹槽位置黏附浆料，然后通过塑胶轮滚动、挤压多端子片全式元器件，将电极浆料涂布在裸露的引出电极部位，使电极浆料将多端子片式元器件引出电极完覆盖，然后通过干燥、高温烧结得到与磁体结合牢固、致密的外电极。
多端子片式元器件胚体表面亲水能力通常较强，而电极将料均为亲水性流体，若直接实施涂布，则电极浆料在多端子片式元器件表面易润湿、扩散、流挂，会形成鱼肚状的外电极6或毛刺状的外电极7，如图2所示。
传统上解决上述问题的办法有以下两种：
1、通过提高浆料触变指数、黏度，调整涂布参数，花费大量时间和物力成本，不但效果不显著且一致性、重现性差；
2、通过疏水液对多端子片式元器件表面进行疏水改性处理，使多端子片式元器件表面生成疏水膜层具备疏水特性，降低电极浆料在产品表面润湿、扩散、流挂程度，达到改善外电极鱼肚、毛刺状不良，但其疏水液常温易挥发产生刺激性气味，给作业环境造成污染，且疏水处理不满足公制1608以下尺寸产品。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种制作电子元器件的外电极的方法，解决多端子片式元器件外电极流挂、扩散问题。另外，还提供了一种电子元器件的表面处理方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种制作电子元器件的外电极的方法，包括以下步骤：
S1、在对电子元器件涂布外电极前对其表面进行等离子改性处理，在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOx膜层，使电子元器件表面获得一定疏水性能，所述电子元器件尤其是多端子片式元器件；
S2、对电子元器件涂布电极浆料以形成外电极。
进一步地：
在步骤S2之后，通过烧结的方式将产品表面沉积的SiOx膜层除去。
步骤S1中，使用传送带使电子元器件通过放置在真空室中的靶材且不与所述靶材接触，并加载单体HMDSO和作为载体的氩气，所述靶材设置为-1000～-2600V的负电压，所述传送带设置为-100～-600V的负电压，处理过程中通入反应气体，所述反应气体、所述氩气及所述单体HMDSO在电场的作用下电离形成等离子，所述单体HMDSO与与所述等离子中的高能粒子碰撞，形成活性自由基和聚合Si-O-Si前驱物，从而在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOx膜层。
所述靶材设置成矩形的箱体，所述箱体的宽度和高度为10-40cm，电子元器件在所述传送带上从所述箱体中间通过。
所述箱体的长度根据需要设置，且所述箱体在长度方向上采用分段或非分段设置。
所述靶材由铜、铁、镍、钨、钼、钛中的任一种材料制成。
在靶材两端设置金属传送带定位轴，并使传送带及电子元器件处于靶材通道的中心，通过金属传送带承载和运送电子元器件。
所述反应气体为氢气、氧气、氮气中的任一种。
一种电子元器件的表面处理方法，包括以下步骤：
在对电子元器件涂布外电极前对其表面进行等离子改性处理，在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOx膜层，使电子元器件表面获得一定疏水性能，所述电子元器件尤其是多端子片式元器件。
所述等离子改性处理包括：使用传送带使电子元器件通过放置在真空室中的靶材且不与所述靶材接触，并加载单体HMDSO和作为载体的氩气，所述靶材设置为-1000～-2600V的负电压，所述传送带设置为-100～-600V的负电压，处理过程中通入反应气体，所述反应气体、所述氩气及所述单体HMDSO在电场的作用下电离形成等离子，所述单体HMDSO与所述等离子中的高能粒子碰撞，形成活性自由基和聚合Si-O-Si前驱物，从而在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOx膜层。
本发明的有益效果：
本发明的处理方法能解决电子元器件尤其是多端子片式元器件外电极流挂、扩散不良，不但效果显著、无污染，且易于操作且满足所有尺寸产品。本发明的优点具体体现在以下方面：
1.能切底解决多端子片式元件器上外电极形成的鱼肚、毛刺外观，不会导致电极浆料在产品表面润湿、扩散、流挂而形成鱼肚、毛刺状况电极。
2.等离子处理只是在端子片式元器件表面沉积一层极薄的SiOx膜层，在其后的外电极高温烧结过程会完全消除，对元件后续加工品质无任何影响，且不影响产品的任何特性。
3.此方法易实现且易操作周期短成本低，只需在端子片式元器件涂布外电极前增加一道等离子处理工艺即可，端电极工序增加一套等离子设备，端子片式元器件在等离子设备中按进料、等离子处理、出料连续作业，出料即可进行外电极涂布，因此等离子处理设备可与外电极涂布机进行串联实现连续作业来提高效率。当然等离子处理设备参数设定、保存后，无需频繁修改参数仅需调取对应程序即可，设备操作、工艺维护非常简便。
附图说明
图1为多端子片式元器件涂布外电极的过程示意图。
图2为传统方法多端子片式元器件直接涂布外电极的产品外观。
图3为本发明实施例制作的多端子片式元器件外电极的产品外观。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
在一种实施例中，一种电子元器件的表面处理方法，包括以下步骤：
在对电子元器件涂布外电极前对其表面进行等离子改性处理，在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOx膜层，使电子元器件表面获得一定疏水性能，所述电子元器件尤其是多端子片式元器件。对于SiOx膜层，其中的x例如可以是取不小于2，不大于4的数值。
在优选的实施例中，所述等离子改性处理包括：使用传送带使电子元器件通过放置在真空室中的靶材且不与所述靶材接触，并加载单体HMDSO(六甲基二硅氧烷)和作为载体的氩气，所述靶材设置为-1000～-2600V的负电压，所述传送带设置为-100～-600V的负电压，处理过程中通入反应气体，所述反应气体、所述氩气及所述单体HMDSO在电场的作用下电离形成等离子，所述单体HMDSO与所述等离子中不断加速的高能粒子碰撞，形成活性自由基和聚合Si-O-Si前驱物，从而在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOx膜层。
通过优选以六甲基二硅氧烷为单体的等离子处理，在对多端子片式元器件涂布外电极前对其表面进行等离子改性处理，使多端子片式元器件表面获得一定疏水性能，从而显著降低银浆在元器件表面流动扩散蔓延程度，使得多端子片式元器件涂布的外电极8平直、光滑，无鱼肚、毛刺，如图3所示。通过这种处理，无需对电极浆料流变性、涂布工艺、参数做调试工作，其操作简易方便。
在一种实施例中，一种制作电子元器件的外电极的方法，包括以下步骤：
S1、在对电子元器件涂布外电极前对其表面进行等离子改性处理，在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOx膜层，使电子元器件表面获得一定疏水性能，所述电子元器件尤其是多端子片式元器件；
S2、对电子元器件涂布电极浆料以形成外电极。
在优选的实施例中，所述等离子改性处理包括：使用传送带使电子元器件通过放置在真空室中的靶材且不与所述靶材接触，并加载单体HMDSO(六甲基二硅氧烷)和作为载体的氩气，所述靶材设置为-1000～-2600V的负电压，所述传送带设置为-100～-600V的负电压，处理过程中通入反应气体，所述反应气体、所述氩气及所述单体HMDSO在电场的作用下电离形成等离子，所述单体HMDSO与等离子中的高能粒子碰撞，形成活性自由基和聚合Si-O-Si前驱物，从而在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOx膜层。
在优选的实施例中，根据多端子片式元器件表面特性，在对多端子片式元器件涂布外电极之前，将多端子片式元器件放置于等离子处理设备的传送网带上。加载单体HMDSO(六甲基二硅氧烷)，通入氮气、氩气，将靶材电压设为-2000V；调整传动轴使传送带电压保持-300V。通入反应氮气，氮气、氩气及单体HMDSO(六甲基二硅氧烷)在金属箱体电场的作用下电离形成等离子，调整传送带传动轴转速，较佳的，可使产品在等离子处理区域连续接受等离子处理8min。此过程中，单体与不断加速的高能粒子碰撞，发生能量转移，达到裂解或化学键断裂，形成活性自由基和聚合Si-O-Si前驱物，从而在多端子片式元器件胚体表面沉积生成均匀极薄的SiOx膜，因SiOx薄膜表面能很低，且其表面组成均匀、光滑、不变形、各向共性，具备较高疏水特性，从而使电极浆料对多端子片式元器件表面各部浸润、亲和能力显著下降和高度一致。
接下来，可采用如图1所示的方式和设备，对多端子片式元器件进行外电极涂布。因多端子片式元器件整个表面沉积有一层SiOx疏水膜层而呈疏水性状，此时再上端电极涂布电极浆料，如图3所示，电极浆料不会在多端子片式元器件表面润湿、扩散、流挂，这时制得的外电极8平直美观，而不会使外电极呈鱼肚、毛刺状。
涂布完电极浆料之后，可通过端电极烧结的方式将产品表面沉积的SiOx膜层高温除去。在中间过程产品无需做任何改变，不会对其性能有任何的影响，也不需要在其它工序中添加任何措施来去除其所带来的改变。
所使用的氮气、氩气及单体HMDSO(六甲基二硅氧烷)原料，市场上易获取，且无需做任何加工、调配处理。
由于只需在上端电极涂布电极浆料前增加一道等离子处理过程，处理方式简易方便、周期短、环保无污染，投入少收效高。
以下通过几个实例进行进一步说明。
实例1
多端子元器件表面等离子处理的方法，包括如下步骤：
步骤一：预制靶材
采用铁材质将靶材制成矩形箱体状，箱体宽度、高度为40cm，箱体长度根据需要制作或分段；
步骤二：组装
将多端子片式元器件放置传送带上表面并从靶材中间通过而不与靶材接触，传送带轴位于靶材两端，将靶材放置真空室中，靶材、多端子片式元器件及传送带均与真空室绝缘；
步骤三：加载单体、通气、通电
加载单体HMDSO(六甲基二硅氧烷)，通入氩气为载体，靶材设为负电位，电压-2600V；通过调整传动轴使传送带保持负电位，电压-600V；
步骤四：等离子处理
通入氮气，氮气、氩气及单体HMDSO(六甲基二硅氧烷)在金属箱体电场的作用下电离形成等离子，单体与不断加速的高能粒子碰撞，发生能量转移，达到裂解或化学键断裂，形成活性自由基和聚合Si-O-Si前驱物，从而在多端子片式元器件胚体表面沉积生成均匀极薄的SiOx膜。
实例2
多端子元器件表面等离子处理的方法，包括如下步骤：
步骤一：预制靶材
采用铜材质将靶材制成矩形箱体状，箱体宽度、高度为10cm，箱体长度根据需要制作或分段；
步骤二：组装
将多端子片式元器件放置传送带上表面并从靶材中间通过而不与靶材接触，传送带轴位于靶材两端，将靶材放置真空室中，靶材、多端子片式元器件及传送带均与真空室绝缘；
步骤三：加载单体、通气、通电
加载单体HMDSO(六甲基二硅氧烷)，通入氩气为载体，靶材设为负电位，电压-1000V；通过调整传动轴使传送带保持负电位，电压-100V；
步骤四：等离子处理
通入氧气，氧气、氩气及单体HMDSO(六甲基二硅氧烷)在金属箱体电场的作用下电离形成等离子，单体与不断加速的高能粒子碰撞，发生能量转移，达到裂解或化学键断裂，形成活性自由基和聚合Si-O-Si前驱物，从而在多端子片式元器件胚体表面沉积生成均匀极薄的SiOx膜。
实例3
多端子元器件表面等离子处理的方法，包括如下步骤：
步骤一：预制靶材
采用铁材质将靶材制成矩形箱体状，箱体宽度、高度25cm，箱体长度根据需要制作或分段；
步骤二：组装
将多端子片式元器件放置传送带上表面并从靶材中间通过而不与靶材接触，传送带轴位于靶材两端，将靶材放置真空室中，靶材、多端子片式元器件及传送带均与真空室绝缘；
步骤三：加载单体、通气、通电
加载单体HMDSO(六甲基二硅氧烷)，通入氩气为载体，靶材设为负电位，电压-1800V；通过调整传动轴使传送带保持负电位，电压-350V；
步骤四：等离子处理
通入氢气，氢气、氩气及单体HMDSO(六甲基二硅氧烷)在金属箱体电场的作用下电离形成等离子，单体与不断加速的高能粒子碰撞，发生能量转移，达到裂解或化学键断裂，形成活性自由基和聚合Si-O-Si前驱物，从而在多端子片式元器件胚体表面沉积生成均匀极薄的SiOx膜。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种制作电子元器件的外电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在对电子元器件涂布外电极前对其表面进行等离子改性处理，在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOX膜层，使电子元器件表面获得一定疏水性能；
S2、对电子元器件涂布电极浆料以形成外电极。
2.如权利要求1所述的制作电子元器件的外电极的方法，其特征在于，在步骤S2之后，通过烧结的方式将产品表面沉积的SiOX膜层除去。
3.如权利要求1所述的制作电子元器件的外电极的方法，其特征在于，步骤S1中，使用传送带使电子元器件通过放置在真空室中的靶材且不与所述靶材接触，并加载单体HMDSO和作为载体的氩气，所述靶材设置为-1000～-2600V的负电压，所述传送带设置为-100～-600V的负电压，处理过程中通入反应气体，所述反应气体、所述氩气及所述单体HMDSO在电场的作用下电离形成等离子，所述单体HMDSO与所述等离子中的高能粒子碰撞，形成活性自由基和聚合Si-O-Si前驱物，从而在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOX膜层。
4.如权利要求3所述的制作电子元器件的外电极的方法，其特征在于，所述靶材设置成矩形的箱体，所述箱体的宽度和高度为10-40cm，电子元器件在所述传送带上从所述箱体中间通过。
5.如权利要求4所述的制作电子元器件的外电极的方法，其特征在于，所述箱体的长度根据需要设置，且所述箱体在长度方向上采用分段或非分段设置。
6.如权利要求3至5任一项所述的制作电子元器件的外电极的方法，其特征在于，所述靶材由铜、铁、镍、钨、钼、钛中的任一种材料制成。
7.如权利要求3至5任一项所述的制作电子元器件的外电极的方法，其特征在于，在靶材两端设置金属传送带定位轴，并使传送带及电子元器件处于靶材通道的中心，通过金属传送带承载和运送电子元器件。
8.如权利要求3至5任一项所述的制作电子元器件的外电极的方法，其特征在于，所述反应气体为氢气、氧气、氮气中的任一种。
9.如权利要求1至5任一项所述的制作电子元器件的外电极的方法，其特征在于，所述电子元器件是多端子片式元器件。
10.一种电子元器件的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
在对电子元器件涂布外电极前对其表面进行等离子改性处理，在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOX膜层，使电子元器件表面获得一定疏水性能；
所述等离子改性处理包括：使用传送带使电子元器件通过放置在真空室中的靶材且不与所述靶材接触，并加载单体HMDSO和作为载体的氩气，所述靶材设置为-1000～-2600V的负电压，所述传送带设置为-100～-600V的负电压，处理过程中通入反应气体，所述反应气体、所述氩气及所述单体HMDSO在电场的作用下电离形成等离子，所述单体HMDSO与所述等离子中的高能粒子碰撞，形成活性自由基和聚合Si-O-Si前驱物，从而在电子元器件表面沉积生成均匀的SiOX膜层。
11.如权利要求10所述的表面处理方法，其特征在于，所述电子元器件是多端子片式元器件。
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