一种小尺寸电子元器件及其制备方法与流程

本发明涉及一种电子元器件及其制备方法，尤其是一种小尺寸电子元器件及其制备方法。
背景技术：
：多层陶瓷电容器历经几十年的发展演进，其单层介质的厚度由原先的几十微米下降到现今的零点几微米，同时其尺寸也由初期的1206大块头逐渐发展至现在的0201、01005小微粒，在mlcc同行业中，产品尺寸每减小一号均需要3年左右时间进行工艺改进和设备开发，比如针对0201、01005小尺寸产品的封端工艺尤为重要，端电极浆料流平性不好，容易使得端电极变大，从而产品尺寸变大，浆料流平性过好，又容易产生流挂，由于小尺寸产品本身正负极间距小，流挂容易产生外观不良和镀层不良，严重时会出现短路；且近年来铜软端子产品以其优异的抗弯曲性能和低廉的成本，越来越受到多层陶瓷电容器厂家的欢迎和下游终端客户的认可，铜软端子浆料在芯片封端过程中极易产生流挂现象。小尺寸产品的尺寸一致性和端电极一致性也直接影响到小尺寸产品的合格率，关乎产品的经营。随着智能手机和智能穿戴产品的普及，客户对这类产品的需求大，要求也越来越高，因此开发一种解决小尺寸产品和铜软端浆产品封端流挂的工艺技术尤为重要。传统mlcc多层陶瓷电容器制作流程：瓷浆制备—流延—丝印—叠层—层压—切割—排胶—烧结—倒角—封端—烧端—沉积—测试—编带—包装入库；传统的端电极制作工艺是通过浆料粘度的调整和封端浸浆时间的调整来控制端电级的形貌和质量，由于0201、01005等小尺寸产品端面积小，以及铜软端浆产品需要二次封端，很难通过传统的工艺和浆料调整来解决其端浆在封端后的流挂问题。技术实现要素：基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种小尺寸电子元器件的制备方法，以解决0201、01005、铜软端浆等电子元器件在封端过程中容易产生流挂的问题，从而进一步提升产品品质。为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种小尺寸电子元器件的制备方法，所述方法为：在对电子元器件进行封端工艺前，先对电子元器件的表面进行等离子工艺处理。本发明在电子元器件进行封端工艺前，对其表面进行等离子疏水处理，使电子元器件表面达到疏水状态，由于等离子疏水处理后，电子元器件表面呈疏水状态，其表面张力变大，即便粘度较低的端浆，也不容易产生流动，从而解决产品流挂问题。优选地，所述等离子工艺处理的时间为1～5min。本申请发明人经过大量创造行探索，等离子工艺处理的时间并不是越久越好，时间太短或者时间太长都不能使电子元器件表面达到较好的疏水状态，本发明时间范围内的等离子工艺处理电子元器件，则可以更好的使电子元器件表面呈疏水状态，从而更好的解决产品流挂问题。优选地，所述等离子工艺处理的过程为：将cf4或c3f6等离子气体作用在电子元器件表面，使电子元器件表面呈疏水状态。传统或其他等离子处理工艺有涂覆一层硅油，或者有机物薄膜，这会给电子元器件带来附加物质的作用，采用本发明工艺等离子疏水处理后，电子元器件样品表面无任何外加涂层，对于外电极制作不带来任何污染，产品等离子状态可持续时间长，20-30天，且疏水特性强度可根据离子气体作用时间来控制，根据电子元器件尺寸大小，装载量，以及疏水要求来自由定制时间工艺。优选地，在对电子元器件表面进行等离子工艺处理前，先对电子元器件进行倒角工艺处理。更优选地，所述倒角工艺的过程为：将自来水、石英砂、氧化铝粉与所述电子元器件，在研磨机中进行研磨，再将研磨后的混合物过筛，去掉氧化铝粉、石英砂，然后将混合物洗净、烘干，得到倒角工艺处理后的电子元器件。倒角工艺是mlcc以及众多被动原件的必要工序，倒角的原理就是将方形有棱角的电子原件进行棱角打磨，使其棱角具有一定的圆弧度，便于外电极制作以及与工夹具的结合。更优选地，所述研磨机在进行研磨时的转速为120-210rpm，研磨的时间为120-240min。所述倒角工艺，即为产品的菱角部分打磨，时间越长，转速越高都会使得菱角部分过磨，菱角弧度增大会带来端电级难以涂覆上去以及在封端以及客户在smt贴片过程中产品打侧，翻转。时间越短，转速越低棱角弧度小，封端过程中菱角部分不容易涂上浆料，产品外观，以及后续的电镀液对产品的侵蚀较大，影响电性能。优选地，所述等离子工艺通过等离子设备来实现，所述等离子设备为pctplasma0531。所述等离子设备为韩国mak公司的pctplasma0531产品，具体的等离子工艺过程为：洁净的待处理电子元器件用量具投入所需的数量电子元器件在设备的滚筒中，按下启动键，真空泵开始工作，将滚筒中气体排尽(真空度0.05-0.2mpa)，然后自动充氮气破真空，随即等离子正极开始自动工作，c3f6气体通过正极变成等离子态c3f6+气体，随着滚筒的匀速转动气体作用在电子元器件表面，使电子元器件表面呈疏水状态，从而达到疏水处理作用。优选地，所述电子元器件为多层陶瓷电容器。本发明涉及一种陶瓷电容器的制作设备，属于高效自动化设备，其适用于多层陶瓷电容器全系列产品，其原理为多层陶瓷电容器电子元器件封端前进行等离子疏水处理，使电子元器件表面达到疏水状态，由于等离子疏水处理后，电子元器件表面呈疏水状态，其表面张力变大，即便粘度较低的端浆，也不容易产生流动，从而解决产品流挂问题。同时，本发明还提供一种上述制备方法制备得到的电子元器件。所述电子元器件为无流挂问题，具有较高的产品质量。相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明在电子元器件进行封端工艺前，对其表面进行等离子疏水处理，使电子元器件表面达到较好的疏水状态，由于等离子疏水处理后，电子元器件表面呈疏水状态，其表面张力变大，即便粘度较低的端浆，也不容易产生流动，从而解决产品流挂问题。传统或其他等离子处理工艺有涂覆一层硅油，或者有机物薄膜，这会给电子元器件带来附加物质的作用，采用本发明工艺等离子疏水处理后，电子元器件样品表面无任何外加涂层，对于外电极制作不带来任何污染，产品等离子状态可持续时间长，20-30天，且疏水特性强度可根据离子气体作用时间来控制，根据电子元器件尺寸大小，装载量，以及疏水要求来自由定制时间工艺。附图说明图1为本发明制备方法制备得到的一种电子元器件图；图2为传统未经等离子处理工艺进行处理的制备方法得到的一种电子元器件图；图3为本发明等离子工艺设备的一种结构图；图4为本发明等离子工艺设备的一种工作原理图；图5为不同等离子时间处理得到的产品的一种结构示意图；图6为未经等离子处理工艺进行处理的一种产品的表面示意图；图7为本发明制备方法制备得到的一种产品的表面示意图。具体实施方式为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。实施例中的电子元器件为0201、01005产品，实验材料为kcm公司150nm瓷粉混合成的浆料；等离子设备为韩国mak公司的pctplasma0531产品。实施例1本发明所述小尺寸电子元器件的一种实施例，本实施例所述小尺寸电子元器件为一种多层陶瓷电容器，具体通过以下方法制备所得：(1)将倒角之前的工艺均按照现有多层陶瓷电容器的常规工艺进行；(2)倒角工艺：采用一定量自来水、石英砂、氧化铝粉混合装罐在行星研磨机进行研磨(转速120rpm，时间240min)，而后过筛去掉铝粉、石英砂，洗净，烘干；(3)等离子处理工艺：所述等离子工艺通过等离子设备来实现，所述等离子设备为韩国mak公司的pctplasma0531产品，具体的结构图如附图3所示，具体的工作原理图如附图4所示，具体的等离子工艺过程为：洁净的待处理电子元器件用量具投入所需的数量电子元器件在设备的滚筒中，按下启动键，真空泵开始工作，将滚筒中气体排尽(真空度0.05-0.2mpa)，然后自动充氮气破真空，随即等离子正极开始自动工作，c3f6气体通过正极变成等离子态c3f6+气体，随着滚筒的匀速转动气体作用在电子元器件表面1min，使电子元器件表面呈疏水状态，从而达到疏水处理作用；(4)封端和电镀工艺，均按照常规工艺操作即可。实施例2本发明所述小尺寸电子元器件的一种实施例，本实施例所述小尺寸电子元器件为一种多层陶瓷电容器，具体通过以下方法制备所得：(1)将倒角之前的工艺均按照现有多层陶瓷电容器的常规工艺进行；(2)倒角工艺：采用一定量自来水、石英砂、氧化铝粉混合装罐在行星研磨机进行研磨(转速210rpm，时间120min)，而后过筛去掉铝粉、石英砂，洗净，烘干；(3)等离子处理工艺：所述等离子工艺通过等离子设备来实现，所述等离子设备为韩国mak公司的pctplasma0531产品，具体的结构图如附图3所示，具体的工作原理图如附图4所示，具体的等离子工艺过程为：洁净的待处理电子元器件用量具投入所需的数量电子元器件在设备的滚筒中，按下启动键，真空泵开始工作，将滚筒中气体排尽(真空度0.05-0.2mpa)，然后自动充氮气破真空，随即等离子正极开始自动工作，c3f6气体通过正极变成等离子态c3f6+气体，随着滚筒的匀速转动气体作用在电子元器件表面5min，使电子元器件表面呈疏水状态，从而达到疏水处理作用；(4)封端和电镀工艺，均按照常规工艺操作即可。实施例3本发明所述小尺寸电子元器件的一种实施例，本实施例所述小尺寸电子元器件为一种多层陶瓷电容器，具体通过以下方法制备所得：(1)将倒角之前的工艺均按照现有多层陶瓷电容器的常规工艺进行；(2)倒角工艺：采用一定量自来水、石英砂、氧化铝粉混合装罐在行星研磨机进行研磨(转速170rpm，时间180min)，而后过筛去掉铝粉、石英砂，洗净，烘干；(3)等离子处理工艺：所述等离子工艺通过等离子设备来实现，所述等离子设备为韩国mak公司的pctplasma0531产品，具体的结构图如附图3所示，具体的工作原理图如附图4所示，具体的等离子工艺过程为：洁净的待处理电子元器件用量具投入所需的数量电子元器件在设备的滚筒中，按下启动键，真空泵开始工作，将滚筒中气体排尽(真空度0.05-0.2mpa)，然后自动充氮气破真空，随即等离子正极开始自动工作，cf4气体通过正极变成等离子态cf4+气体，随着滚筒的匀速转动气体作用在电子元器件表面3min，使电子元器件表面呈疏水状态，从而达到疏水处理作用；(4)封端和电镀工艺，均按照常规工艺操作即可。实施例4本实施例按照本发明所述电子元器件的制备方法分别对0201、01005产品进行生产各一万粒，均具有较好的质量，无流挂现象，进一步验证了本发明制备方法的进步性。将利用本发明制备方法制备得到的电子元器件产品(如附图1所示)与现有常规的未经等离子处理的电子元器件产品(如附图2所示)进行对比，可以发现：传统的多层陶瓷电容器后段制作工艺未经等离子处理，因小尺寸产品端面积小以及正负极间距短，在封端过程中容易出现流挂现象，且通过传统的工艺调整很难满足设计要求；而本发明经等离子处理后的工艺制备得到的产品明显没有出现流挂现象，产品品质较高。附图5是不同等离子处理时间得到的产品的结构情况，可以看出，等离子工艺处理的时间并不是越久越好，时间太短或者时间太长都不能使电子元器件表面达到较好的疏水状态，1～5min的等离子工艺处理电子元器件，则可以很好的使电子元器件表面呈疏水状态，从而更好的解决产品流挂问题。同时，为了更好的验证设备参数对等离子处理效果的影响，设计四组实验方案进行对比实验，四组实验方案中除表1中的工艺参数不同外，其他均相同，具体不同的工艺参数如表1所示：表1四组方案的参数及产品情况试验方案n2(l)电压滚筒转速处理时间流挂效果方案一c3f650v20rpm4min无流挂方案二c3f650v20rpm12min轻微流挂方案三c3f650v20rpm25min严重流挂方案四c3f625v20rpm25min轻微流挂结合附图5及表1中的数据可得，优选方案为处理时间1-5min，等离子发生器电压优选50v，本发明适用于多种芯片和对应的多种外电极浆料，也适用于本实验方案和工艺，根据芯片大小和疏水特性需要，采取等离子电压调节，离子气体发生器电压调结，离子气体处理时间调节等可达到所需的疏水工艺需求。从附图6和7可以看出，未经等离子疏水处理(图6)的产品表面棱角电极疏松、致密性差；经等离子疏水处理(图7)产品表面棱角电极致密性好。最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页12