一种浸涂片式元器件外电极的方法与流程

本发明涉及一种浸涂片式元器件外电极的方法。

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，高性能及轻、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。小型化后，产品对外电极的精度、外观、可靠性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，特别是公制0603、0402等极小尺寸的出现，如采用常规浸涂工艺其外电极精度、平直性、棱角涂层厚度达不到要求，加之电极流挂、扩散所形成的月牙、毛刺会导致片式元器件外观、电性及可靠性不良。另一方面，由于某些电子产品的特殊性能及特定运用领域，片式元器件必须采用大尺寸结构才能满足要求，常规浸涂工艺会导致侧面电极层流挂严重形成较大月牙，使片式元器件产生寄生电容而致其电性下降；常规浸涂工艺还会导致端面涂层过厚、尖头凸起及棱角涂层过薄，使片式元器成本增加、尺寸、外观、焊接性、可靠性不良。片式元器件常规外电极浸涂工艺是以浸涂机不锈钢盘为平台，在不锈钢盘上刮出一定厚度的电极浆膜，然后浸涂机构携带装载有片式元器件的载具做垂直升降运动，使片式元器件端头浸入、离开电极浆膜，通过电极浆料粘附在片式元器件端头形成。目前常规浸涂工艺存在如下诸多缺点：1.因片式元器件棱角表面能小，侧面表面能大，而浆料在表面能大的部位浸润爬升高，表面能小的棱角部位浸润爬升低，从而导致元器件侧面外电极呈月牙状不良。当片式元器件磁导率较大、尺寸较小时，电镀过程月牙状电极存在尖端放电效应，会加速镀层向片式元器件磁体延伸，严重时造成两外电极相连，造成产品短路不良；2.浸涂过程浆料自身包覆有空气，或因产品端面不平整、浆料对磁体浸润不充分导致磁体/浆料界面包裹有空气。当片式元器件再以垂直方式离开浆料液面时，在浆料的流动性、重力及大气压力作用下，浆料及包裹的空气被挤压至片式元器件端头中部，导致片式元器件外电极凸起呈尖头状或包裹的空气膨胀、爆破呈现气泡、针孔，造成产品外观、焊接性、可靠性不良；3.因片式元器件形状及浆料表面张力的作用，片式元器件棱角粘附浆料太少，导致棱角电极涂层薄、漏涂，造成产品外观、可靠性下降或不良

传统上解决上述问题的办法是：

1、通过提高浆料触变指数、黏度及调整浸涂参数来改善外电极月牙、凸起及棱角涂层薄，不但花费大量时间和物力成本，且工艺稳定性、改善效果、重现性差；

2、通过磁体表面疏水改性处理，使片式元器件表面具备疏水特性，降低电极浆料在产品表面能高部位的润湿、扩散、流挂程度，达到改善外电极月牙状不良，虽然改善效果理想，但其处理成本高昂、作业环境恶劣污染严重，且处理产品范围受限；

3、通过调整浆料参数、浸涂、烘干、固化参数改善电极针孔、气泡不良，但其制程影响因素多，不易时时监控，其改善效果及稳定性较差。。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种浸涂片式元器件外电极的方法，在浸涂过程中，浸涂机构携带片式元器件在电极浆膜中作上升、下降运动及前、后、左、右平移独立或组合运动。

进一步地：

包括浸涂电极步骤和浸涂修葺步骤；所述浸涂电极步骤中，先使片式元器件端头浸入电极浆膜，稍作停留使片式元器件侧面获得固定高度的外电极，再提升适当高度，然后浸涂机构带动片式元器件做前、后、左、右平移独立或组合运动；所述浸涂修葺步骤中，先使片式元器件提升离开电极浆膜，浸涂机构带动片式元器件端头再次浸入电极浆膜，然后浸涂机构带动片式元器件做前、后、左、右平移独立或组合运动；接着，浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件进行同步向前/向后和向上的组合弧形移动，直至片式元器件端头完全离开电极浆膜。

包括以下步骤：

装料步骤：将需浸涂外电的片式元器件竖立装入浸涂载具，使产品保持直立状态并固定；

上料步骤：将装载有片式元器件的浸涂载具安装固定在浸涂机的浸涂机构上，启动携带运动模式的浸涂程序，浸涂机刮刀在浆盘上刮出一定厚度的浆膜，厚度0.05-0.5mm；

浸涂电极步骤：浸涂机构带动浸涂载具下降，使片式元器件端头浸入浆膜，稍作停留使片式元器件侧面获得固定高度的外电极。浸涂机构带动浸涂载具提升适当高度，高度0.03-0.2mm，然后浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件做前、后、左、右平移运动推升浆料，平移距离0.02-5.0mm，平移速度0.01-0.1mm/s；

浸涂修葺步骤：浸涂电极步骤完成后，浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件提升离开浆盘，浸涂机刮刀再次在浆盘上刮出适当浆料膜厚，厚度0-0.4mm。浸涂机构带动浸涂载具下降，使片式元器件端头浸入浆膜，并使片式元器件端面与浆盘保持一定距离，距离0-0.2mm，然后浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件做前、后、左、右平移运动，平移距离0.02-5.0mm，平移速度0.01-0.1mm/s；通过浆盘、片式元器件端面挤压、摩擦将包裹空气排除及削平端面电极，同时推升棱角浆料；接着，浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件同步向前、向上进行组合弧形移动，线速度0.01-0.1mm/s，直至片式元器件端头完全离开浆盘浆膜。

固化处理步骤：通过固化处理在片式元器件端头获得满足要求的外电极。

所述浸涂载具为JIG板、硅胶板、薄胶板、不锈钢板中的任何一种。

上料步骤中，将装载有片式元器件的浸涂载具安装固定在浸涂机的浸涂机构上，其固定方式为卡槽锁紧或真空吸附。

采用不锈钢浆盘装盛电极浆膜。

所述固化处理为烘干、烧结独立或组合工艺的一种。

通过两个以上的伺服马达驱动浸涂机构进行前、后、左、右平移独立或组合运动。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种多向运动模式的浸涂方法，即在片式元器件浸涂外电极时，增加浸涂机构上、下升降及前、后、左、右平移或组合运动模式，即浸涂机构携带片式元器件做相关运动模式,在此运动过程中，片式元器件端头通过与浆盘产生多向摩擦、挤压，将其端头浆料或浆料/磁体界面所包裹的空气挤压排除，进而消除片式元器件浸涂外电极时包裹空气造成的针孔气泡不良。同时片式元器件端头浆料被多向推升，使得片式元器件表面能低浆料浸润爬升不足的棱角粘附上浆料，而表面能高的侧面浆料推升高度不变，可修复其棱边与侧面的电极高度差，从而消除片式元器件因表面能差异造成的月牙、毛刺状电极。另外，多向平移过程可将片式元器件端头大部分浆料排挤回粘至浸涂机浆盘，可削平片式元器件端头圆弧状凸起浆料，获得平整的端面电极。在保证片式元器件获得理想外电极质量的同时大幅提升产品的焊接性、可靠性。本发明无需对电极浆料流变特性、涂布工艺做调试工作，也无需对作业人员进行岗前培训，其操作简易方便，对人工无技能要求。浸涂机的浸涂机构运动模式可通过计算机程序控制实现运行模式高精度和全自动化作业。

本发明的浸涂工艺对于彻底解决片式元器件外电极流挂、扩散、尖头、针孔、气泡、棱角涂层薄不良有很大优势。不但避免片式元器件外电极月牙、尖头、针孔、气泡及棱角涂层薄的效果显著，而且无污染、无额外成本增加，对产品无任何不良影响，能大幅提升产品外观、焊接性、可靠性品质，且易于操作满足各种型号的产品。

附图说明

图1为常规浸涂方法处理外电极的示意图(图中箭头表示运动方向)。

图2为本发明实施例的浸涂方法处理外电极的示意图(图中箭头表示运动方向)。

图3常规浸涂方法获得的外电极外观图。

图4为本发明实施例的浸涂方法获得的外电极外观图。

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。

参阅图2，在一种实施例中，一种浸涂片式元器件外电极的方法，在浸涂过程中，浸涂机构1携带片式元器件3在电极浆膜中作上升、下降运动及前、后、左、右平移独立或组合运动。

参阅图1，片式元器件3两端在浸涂外电极时，通常是在浸涂机不锈钢浆盘5上刮出特定厚度的电极浆膜4，然后通过浸涂机构1携带浸涂载具2做升降运动，使片式元器件3端头浸涂浆膜，电极浆料通过粘附作用在片式元器件端头粘附一定高度和厚度的电极浆料，将片式元器件引出电极部位的端头包覆起来然后通过固化得到与磁体结合牢固、致密的外电极。片式元器件坯体表面通常亲水能力较强，且其磁体存在棱边、棱角，因电极将料也为亲水性流体，若直接实施特征1的过程，则电极浆料在重力、表面张力、大气压力作用下，片式元器件外电极易存在月牙8、尖头9、针孔6、气泡10及棱角7涂层薄的缺陷，如图3所示。

本方法在实施过程中，可通过对浸涂机构1追加两个伺服马达，从而使浸涂机构1实现前、后、左、右、上、下独立或组合运动模式，如图2所示。采用此浸涂方法制得的外电极，电极浆料不会在片式元器件端面形成月牙、尖头、针孔、气泡及棱角涂层薄的外电极，此种浸涂方法制得的外电极平直、饱满美观，如图4所示，而不会使外电极形成月牙、尖头、针孔、气泡及棱角涂层薄。

在优选的实施例中，本方法包括浸涂电极步骤和浸涂修葺步骤；所述浸涂电极步骤中，先使片式元器件3端头浸入电极浆膜4，稍作停留使片式元器件3侧面获得固定高度的外电极，再提升适当高度，然后浸涂机构1带动片式元器件3做前、后、左、右平移独立或组合运动；所述浸涂修葺步骤中，先使片式元器件提升离开电极浆膜4，浸涂机构1带动片式元器件3端头再次浸入电极浆膜，然后浸涂机构1带动片式元器件3做前、后、左、右平移独立或组合运动；接着，浸涂机构1带动浸涂载具2使片式元器件进行同步向前/向后和向上的组合弧形移动，直至片式元器件3端头完全离开电极浆膜4。

实施完后，通过对外电极进行干燥、固化获得致密饱满的外电极。当然，在整个过程产品并没有做任何改变，产品特性无任何改变。

实施例1

一种浸涂片式元器件外电极的方法，包括如下步骤：

步骤一：装料

将需浸涂外电的片式元器件竖立装入浸涂载具，使产品保持直立状态并固定；

步骤二：上料

将装载有片式元器件载具，水平安装锁紧在浸涂机的浸涂机构上，启动浸涂程序，浸涂机构携带载具翻转180°，刮刀在不锈钢盘上刮出0.05mm高度的浆；

步骤三：浸涂电极

浸涂机构携带浸涂载具下降，使片式元器件端头浸入浆膜，稍作停留使片式元器件侧面粘附上电极浆料。浸涂机构携带浸涂载具上升0.03mm，然后真空吸盘带动JIG板使片式元器件保持与不锈钢浆盘水平方向做前、后、左、右各平移0.02mm，平移速度0.01mm/s；

步骤四：浸涂修葺

浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件提升离开浆盘，浸涂机刮刀再次在浆盘上刮出0.01mm浆膜。浸涂机构再次带动浸涂载具下降，使片式元器件端头浸入浆膜，并使片式元器件端面与浆盘保持0mm距离，接着浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件做前、后、左、右平移运动，平移距离0.02mm，平移速度0.01mm/s；然后浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件同步向前、向上同步进行弧形移动，线速度0.01mm/s，直至片式元器件端头完全离开浆盘浆膜。最后通过固化处理在片式元器件端头获得满足要求的外电极。

实施例2

一种浸涂片式元器件外电极的方法，包括如下步骤：

步骤一：装料

将需浸涂外电的片式元器件竖立装入浸涂载具，使产品保持直立状态并固定；

步骤二：上料

将装载有片式元器件载具，水平安装锁紧在浸涂机的浸涂机构上，启动浸涂程序，浸涂机构携带载具翻转1800，刮刀在不锈钢盘上刮出0.3mm高度的浆；

步骤三：浸涂电极

浸涂机构携带浸涂载具下降，使片式元器件端头浸入浆膜，稍作停留使片式元器件侧面粘附上电极浆料。浸涂机构携带浸涂载具上升0.12mm，然后真空吸盘带动JIG板使片式元器件保持与不锈钢浆盘水平方向做前、后、左、右各平移3mm，平移速度0.06mm/s；

步骤四：浸涂修葺

浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件提升离开浆盘，浸涂机刮刀再次在浆盘上刮出0.25mm浆膜。浸涂机构再次带动浸涂载具下降，使片式元器件端头浸入浆膜，并使片式元器件端面与浆盘保持0.12mm距离，接着浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件做前、后、左、右平移运动，平移距离0.05mm，平移速度0.06mm/s；然后浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件同步向前、向上同步进行弧形移动，线速度0.05mm/s，直至片式元器件端头完全离开浆盘浆膜。最后通过固化处理在片式元器件端头制得满足要求的外电极。

实施例3

一种浸涂片式元器件外电极的方法，包括如下步骤：

步骤一：装料

将需浸涂外电的片式元器件竖立装入浸涂载具，使产品保持直立状态并固定；

步骤二：上料

将装载有片式元器件载具，水平安装锁紧在浸涂机的浸涂机构上，启动浸涂程序，浸涂机构携带载具翻转1800，刮刀在不锈钢盘上刮出0.5mm高度的浆；

步骤三：浸涂电极

浸涂机构携带浸涂载具下降，使片式元器件端头浸入浆膜，稍作停留使片式元器件侧面粘附上电极浆料。浸涂机构携带浸涂载具上升0.2mm，然后真空吸盘带动JIG板使片式元器件保持与不锈钢浆盘水平方向做前、后、左、右各平移5mm，平移速度0.1mm/s；

步骤四：浸涂修葺

浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件提升离开浆盘，浸涂机刮刀再次在浆盘上刮出0.4mm浆膜。浸涂机构再次带动浸涂载具下降，使片式元器件端头浸入浆膜，并使片式元器件端面与浆盘保持0.2mm距离，接着浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件做前、后、左、右平移运动，平移距离5mm，平移速度0.1mm/s；然后浸涂机构带动浸涂载具使片式元器件同步向前、向上同步进行弧形移动，线速度0.1mm/s，直至片式元器件端头完全离开浆盘浆膜。最后通过固化处理在片式元器件端头制得满足要求的外电极。

此方法简易可行，计算机程序自动控制过程稳定高效，且无需额外追加成本。只需在浸涂机的浸涂机构追加两个伺服马达，使浸涂机的浸涂机构实现前、后、左、右、上、下独立或组合运动模式，此运动模式可与浸涂程序整合统一，实现连续自动化作业提高效率。当然浸涂机构运动模式参数与浸涂程序整合统一后，其参数经设定、保存，则无需频繁修改参数及另外调取程序，仅需调取对应浸涂程序即可，且设备操作、工艺维护非常简便。所使用的伺服马达部件，市场上极易获取，且无需做重新设计开发，只需进行简单组装、调试导入浸涂程序即可。由于只需在浸涂过程增加浸涂机构平行、弧形移动运动模式，处理方式简易方便、周期短、环保无污染，投入少收效高。

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。