本發明涉及電子元件領域,特別是涉及片式元器件的封端方法及制備方法。
背景技術:
:隨著科技的發展,電子產品日新月異,一些具有新特性、新功能的產品開始展現良好的應用價值。為了滿足新產品的技術發展趨勢,對積層式元器件的形狀、外觀等方面提出了新的要求,需要對傳統片式積層式元器件的生產工藝進行調整。傳統的片式元器件難以兼顧表面光滑的問題和在焊接時內電極易損壞的問題。技術實現要素:基于此,有必要針對片式元器件難以兼顧表面光滑的問題和在焊接時內電極易損壞的問題,提供一種片式元器件的封端方法及制備方法。一種片式元器件的封端方法,包括以下步驟:采用磁控濺射的方式在陶瓷體的端面制備端電極;在所述端電極的表面電鍍形成鎳層;在所述鎳層的表面電鍍形成錫層。在其中一個實施方式中,所述磁控濺射的靶材為鎳鉻合金。在其中一個實施方式中,所述磁控濺射的功率為200W~260W,磁控濺射的時間為5min~20min,加熱的溫度為200℃~400℃。在其中一個實施方式中,所述磁控濺射在保護性氣體氣氛下進行,所述保護氣體的流量為30sccm~60sccm。在其中一個實施方式中,所述端電極的厚度為0.45μm~0.55μm。在其中一個實施方式中,所述采用磁控濺射的方式在所述陶瓷體的端面制備端電極的步驟前還包括步驟:對所述陶瓷體的端面進行打磨處理。在其中一個實施方式中,在所述端電極的表面電鍍形成鎳層的步驟中,電鍍的時間為60min~120min。在其中一個實施方式中,在所述鎳層的表面電鍍形成錫層的步驟中,電鍍的時間為60min~120min。在其中一個實施方式中,所述鎳層的厚度為3μm~12μm;所述錫層的厚度為8μm~15μm。一種片式元器件的制備方法,包括以下步驟:以陶瓷漿料為原料制備介質層;在所述介質層表面形成內電極得到具有內電極的介質層;將多個所述具有內電極的介質層層疊得到層疊單元;在所述層疊單元的兩個相對的表面分別層疊保護層,壓合后形成層疊基板;對所述層疊基板進行切割,形成層疊體;對所述層疊體進行排膠和燒結得到陶瓷體,所述陶瓷體具有端面;采用磁控濺射的方式在所述陶瓷體的端面制備端電極,所述端電極與所述內電極連接;在所述端電極的表面電鍍形成鎳層;在所述鎳層的表面電鍍形成錫層。上述片式元器件的封端方法及上述片式元器件的制備方法,采用磁控濺射的方式在陶瓷體的端面制備端電極,可以提高器件表面的平整光滑程度,且采用磁控濺射的方式形成的端電極是逐漸堆積而成,與陶瓷體的內電極具有更好的附著力;先通過磁控濺射形成端電極,再在端電極的表面電鍍鎳層和錫層,可以對陶瓷體的內電極起到保護作用,在焊接時,能減小高溫對陶瓷體內電極的破壞。附圖說明圖1為一實施方式的片式元器件的制備方法的流程圖;圖2為圖1所示的片式元器件的制備方法中對片式元器件進行封端處理的流程圖;圖3為一實施方式的片式元器件的的結構示意圖;圖4為圖3中的片式元器件的另一角度的結構示意圖。具體實施方式下面主要結合具體實施方式和附圖對片式元器件的封端方法及片式元器件的制備方法作進一步地詳細說明。請參閱圖1,一實施方式的片式元器件的制備方法,包括以下步驟:S210、以陶瓷漿料為原料制備介質層。片式元器件為片式電卡、片式電容器、片式電阻器、片式電感器或片式電位器,陶瓷漿料根據片式元器件的性能需求而定,在此并不做限定。在其中一個實施例中,采用球磨法將陶瓷粉、粘合劑、有機溶劑混合均勻得到陶瓷漿料。在其中一個實施例中,陶瓷漿料中,陶瓷粉、粘合劑和有機溶劑的質量比為(1~2):(0.2~0.5):(0.3~0.7)。當然,陶瓷漿料中還可以進一步含有燒結助劑及改性添加物等。進一步的,陶瓷漿料包括質量比為1:0.7:0.1:0.5:0.6:0.06:0.4:0.1的BaTiO3、ZrO2、SnO2、無水乙醇、甲苯、分散劑、乙烯醇縮丁醛及鄰苯二甲酸二乙脂。其中,分散劑為硬脂酰胺。在其中一個實施例中,以陶瓷漿料為原料制備介質層的操作中,可以采用流延法將陶瓷漿料形成陶瓷薄膜作為介質層。當然,也可以采用其他業內成熟的成膜方法制備介質層。在其中一個實施例中,介質層的厚度為20μm~30μm。步驟S220、在介質層表面形成內電極得到具有內電極的介質層。在其中一個實施例中,將內電極漿料絲網印刷在介質層的表面得到印刷有內電極的介質層。在其中一個實施例中,內電極漿料為鎳漿。進一步的,內電極漿料包括質量比為1:0.4:0.5:0.6:0.07:0.03的鎳、乙烯醇縮丁醛、無水乙醇、甲苯、聚乙二醇及鄰苯二甲酸二乙脂。步驟S230、將多個具有內電極的介質層層疊得到層疊單元。在其中一個實施例中,按預定的數量將多個印刷有內電極圖案的介質層層疊,得到層疊單元。層疊單元可以為10個~130個印刷有內電極圖案的介質層層疊得到。在其中一個實施例中,多個印刷有內電極圖案的介質層采用內電極錯位層疊的方式進行層疊。步驟S240、在層疊單元的兩個相對的表面分別層疊保護層,壓合后形成層疊基板。在其中一個實施例中,以陶瓷漿料為原料,采用流延法將陶瓷漿料形成陶瓷薄膜作為保護層。當然,也可以采用其他業內成熟的成膜方法制備保護層。在其中一個實施例中,壓合采用靜壓法進行壓合。在其中一個實施例中,將層疊基板固定在不銹鋼板上用等靜壓法壓合,使層疊基板內各膜層緊密粘接。當然,可以將步驟S210的介質層直接層疊在層疊單元的兩個相對的表面作為保護層。步驟S250、對層疊基板進行切割,形成層疊體。片式元器件為片式電卡、片式電容器、片式電阻器、片式電感器或片式電位器,因此切割時,根據片式元器件的不同需求進行切割。在其中一個實施方式中,層疊體的截面為梯形,即切割后的層疊體為形狀為梯形的薄片。在其中一個實施方式中,梯形為等腰梯形,梯形的上底、下底及高度的比值為:4~10:5~20:5~20。進一步的,梯形的上底為4mm~10mm,梯形的下底為5mm~20mm,梯形的高度為5mm~20mm。需要說明的是,層疊體的形狀不限于梯形,還可以為其他的形狀。步驟S260、對層疊體進行排膠和燒結得到片式元器件的陶瓷體。在其中一個實施方式中,排膠處理的具體操作為:對層疊體進行加熱處理,加熱的溫度為400℃~500℃,加熱時間為24min~36min。在其中一個實施例中,燒結在保護性氣體氛圍下進行,燒結的溫度為850℃~950℃,燒結的時間為30min~120min。優選的,保護性氣體氛圍為氮氣氛圍。步驟S270、對片式元器件進行封端處理。請進一步參閱圖2,在其中一個實施例中,對片式元器件的封端處理包括以下步驟:步驟S271、對陶瓷體的端面進行打磨處理。在其中一個實施方式中,對陶瓷體的端面進行打磨處理,使得內電極從陶瓷體的端面露出。在其中一個實施方式中,打磨采用砂紙或石英砂。打磨處理的時間為1分鐘~20分鐘。在其中一個實施方式中,打磨處理后端面的表面粗糙度為0.01μm~1μm。步驟S272、采用磁控濺射的方式在陶瓷體的端面制備端電極。對陶瓷體的端面進行磁控濺射制備端電極時所采用的靶材為鎳鉻合金。優選的,鎳鉻合金中鎳和鉻的質量比為9:1~1:9。在其中一個實施方式中,磁控濺射時背底真空度為6.0×10-4Pa~7.0×10-4Pa。在其中一個實施方式中,磁控濺射時腔壓為0.4Pa~0.6Pa。在其中一個實施方式中,磁控濺射在保護氣體氣氛下進行。優選的保護氣體為氦氣、氬氣和氮氣等。保護氣體的流量為30sccm~60sccm。在其中一個實施方式中,磁控濺射在Ar氣氣氛下進行,Ar氣流量為30sccm~60sccm。在其中一個實施方式中,磁控濺射時加熱溫度為200℃~400℃。在其中一個實施方式中,磁控濺射時基片距離靶材的距離為1~10cm。在其中一個實施方式中,磁控濺射的功率為200W~260W。磁控濺射的時間為5min~20min。在其中一個實施方式中,磁控濺射制備端電極的厚度為0.45μm~0.55μm。步驟S273、在端電極的表面電鍍形成鎳層。在其中一個實施方式中,電鍍的時間為60min~120min。在其中一個實施方式中,鎳層的厚度為3μm~12μm。步驟S274、在鎳層的表面電鍍形成錫層。在其中一個實施方式中,電鍍的時間為60min~120min。在其中一個實施方式中,錫層的厚度為8μm~15μm。當然,當提供的陶瓷體的內電極從端面露出時,步驟S271可以省略。上述片式元器件的制備方法,采用磁控濺射的方式制備端電極,取代了傳統浸漿封端電工藝,從而提高了器件表面光滑平整程度,并且省去了燒端的工序,節約了成本。且采用磁控濺射的方式形成的端電極是逐漸堆積而成,與內電極具有更好的附著力,且與后續電鍍的鎳層和錫層結合更加緊密;先通過磁控濺射制備端電極,再在端電極的表面電鍍鎳層和錫層,可以對內電極起到保護作用,在焊接時,能減小高溫對內電極的破壞。需要說明的是,可以根據片式元器件性能的需要,在上述片式元器件的制備方法的步驟中間插入其他的步驟,比如倒角、分揀等步驟。請參閱圖3及圖4,一實施方式的片式元器件300采用上述片式元器件的制備方法得到。片式元器件300包括陶瓷體310、端電極層320、鎳層330和錫層340。陶瓷體310大致為薄片狀。陶瓷體310包括介質層311、第一內電極312、第二內電極314及保護層315。且陶瓷體310具有相對設置的第一端面和第二端面。第一內電極312和第二內電極314交替層疊設置。在其中一個實施方式中,第一內電極312從陶瓷體310的第一端面露出并與第二端面間隔,第二內電極314從陶瓷體310的第二端面露出并與第一端面間隔。相鄰的第一內電極和第二內電極之間通過介質層311間隔。保護層315設置在介質層311、第一內電極312及第二內電極313的最外層,用于對內電極起到保護作用。介質層311、第一內電極312和第二內電極314的數量均為多個。在其中一個實施方式中,第一內電極312的數量及第二內電極314的數量分別為5個~65個。在其中一個實施方式中,介質層的數量為10個~130個。在其中一個實施方式中,第一內電極312及第二內電極314的厚度為2μm~4μm。在其中一個實施方式中,介質層的厚度為20μm~30μm。需要說明的是,當介質層311、第一內電極312及第二內電極313的最外層為介質層時,保護層可以省略,介質層充當保護層對內電極起到保護作用。在其中一個實施方式中,陶瓷體310為形狀為梯形的薄片。在其中一個實施例中,梯形為等腰梯形,梯形的上底、下底及高度的比值為:(4~10):(5~20):(5~20)。進一步的,梯形的上底為4mm~10mm,梯形的下底為10mm~20mm,梯形的高度為10mm~20mm。在其中一個實施方式中,陶瓷體310的第一端面為梯形的上底和下底中的一個,陶瓷體310的第二端面為上底和下底中的另外一個。需要說明的是,陶瓷體310不限于梯形結構,陶瓷體310還可以是其他的形狀。端電極層320設置于陶瓷體310的第一端面和第二端面。在其中一個實施方式中,設置于第一端面的端電極層320與第一內電極312連接,設置于第二端面的端電極層320與第二內電極314連接。在其中一個實施方式中,端電極層320為鎳鉻合金層。在其中一個實施方式中,端電極層320的厚度為0.45μm~0.55μm。鎳層330設置于端電極層320的表面,且完全覆蓋端電極層320。在其中一個實施方式中,鎳層330的厚度為3μm~12μm。錫層340設置于鎳層330的表面,且完全覆蓋鎳層330。在其中一個實施方式中,錫層340的厚度為8μm~15μm。上述片式元器件為片式電卡、片式電容器、片式電阻器、片式電感器或片式電位器。上述片式元器件,制備時采用磁控濺射的方式制備端電極,取代了傳統浸漿封端電工藝,提高了器件表面光滑平整程度;端電極與內電極具有更好的附著力,且與后續電鍍的鎳層和錫層結合更加緊密;先通過磁控濺射制備端電極,再在端電極的表面覆蓋鎳層和錫層,可以對內電極起到保護作用,在焊接時,能減小高溫對內電極的破壞。下面結合具體實施例進行說明。實施例1(1)提供陶瓷體,陶瓷體包括依次交替層疊的介質層和內電極。介質層和內電極的數量分別為10個。具體的,陶瓷體為等腰梯形薄膜,梯形的上底為4mm,梯形的下底為10mm,梯形的高度為5mm。(2)對陶瓷體的端面采用砂紙進行打磨,直至露出內電極,打磨的時間為20分鐘,拋光后端面的粗糙度為0.01μm。(3)采用磁控濺射的方式陶瓷體的端面制備端電極,磁控濺射的靶材為鎳鉻合金材料,磁控濺射的功率為200W,濺射的時間為5min,加熱溫度為200℃;磁控濺射在氬氣氣氛下進行,氬氣的流量為30sccm;基片到靶材的距離為5cm。制備的端電極的厚度為0.45μm。(4)在端電極的表面電鍍形成鎳層,電鍍的時間為60min,鎳層的厚度為3μm。(5)在鎳層的表面電鍍形成錫層,電鍍的時間為120min,錫層的厚度為15μm。實施例2(1)提供陶瓷體,陶瓷體的組成形狀與實施例1完全相同。(2)對陶瓷體的端面采用砂紙進行打磨,直至露出內電極,打磨的時間為20分鐘,拋光后端面的粗糙度為0.01μm。(3)對陶瓷體的兩端進行浸銅制備端電極,端電極的厚度為6μm。(4)在端電極的表面電鍍形成鎳層,電鍍的時間為60min,鎳層的厚度為3μm。(5)在鎳層的表面電鍍形成錫層,電鍍的時間為120min,錫層的厚度為15μm。實施例3(1)提供陶瓷體,陶瓷體包括依次交替層疊的介質層和內電極。介質層和內電極的數量分別為130個。具體的,陶瓷體為等腰梯形薄膜,梯形的上底為10mm,梯形的下底為20mm,梯形的高度為20mm。(2)對陶瓷體的端面采用砂紙進行打磨,直至露出內電極,打磨的時間為1分鐘,拋光后端面的粗糙度為1μm。(3)采用磁控濺射的方式陶瓷體的端面制備端電極,磁控濺射的靶材為鎳鉻合金材料,磁控濺射的功率為260W,濺射的時間為20min,加熱溫度為400℃;磁控濺射在氬氣氣氛下進行,氬氣的流量為60sccm;基片到靶材的距離為1cm。制備的端電極的厚度為0.55μm。(4)在端電極的表面電鍍形成鎳層,電鍍的時間為120min,鎳層的厚度為12μm。(5)在鎳層的表面電鍍形成錫層,電鍍的時間為60min,錫層的厚度為8μm。實施例4(1)提供陶瓷體,陶瓷體的組成形狀與實施例1完全相同。(2)對陶瓷體的端面采用砂紙進行打磨,直至露出內電極,打磨的時間為1分鐘,拋光后端面的粗糙度為1μm。(3)對陶瓷體的兩端進行浸銅制備端電極,端電極的厚度為6μm。(4)在端電極的表面電鍍形成鎳層,電鍍的時間為120min,鎳層的厚度為12μm。(5)在鎳層的表面電鍍形成錫層,電鍍的時間為60min,錫層的厚度為8μm。實施例5(1)、以陶瓷漿料為原料采用流延法制備介質層,陶瓷漿料為質量比為1:0.7:0.1:0.5:0.6:0.06:0.4:0.1的BaTiO3、ZrO2、SnO2、無水乙醇、甲苯、分散劑、乙烯醇縮丁醛及鄰苯二甲酸二乙脂的混合物,介質層的厚度為20μm。(2)、將內電極漿料印刷在介質層表面形成內電極,內電極漿料為質量比為1:0.4:0.5:0.6:0.07:0.03的鎳、乙烯醇縮丁醛、無水乙醇、甲苯、聚乙二醇及鄰苯二甲酸二乙脂的混合物。(3)、將130個印刷有內電極的介質層采用錯位層疊的方式層疊后得到層疊體,在層疊體的上下兩個表面各層疊一層介質層作為保護層,采用靜壓法壓合得到層疊基板。(4)、對層疊基板進行切割,形成層疊體,層疊體的形狀為等腰梯形,梯形的上底為10mm,梯形的下底為20mm,梯形的高度為20mm。(5)對層疊體進行排膠和燒結得到陶瓷體。排膠處理的工藝為加熱處理,加熱溫度為400℃,加熱時間為36min;燒結的溫度為850℃,燒結時間為120分鐘,燒結在氮氣氣氛下進行。(6)對陶瓷體的端面采用砂紙進行打磨,直至露出內電極,打磨的時間為10分鐘,拋光后端面的粗糙度為0.1μm。(7)采用磁控濺射的方式陶瓷體的端面制備端電極,磁控濺射的靶材為鎳鉻合金材料,磁控濺射的功率為260W,濺射的時間為15min,加熱溫度為400℃;磁控濺射在氬氣氣氛下進行,氬氣的流量為45sccm;基片到靶材的距離為10cm。制備的端電極的厚度為0.48μm。(8)在端電極的表面電鍍形成鎳層,電鍍的時間為100min,鎳層的厚度為9μm。(9)在鎳層的表面電鍍形成錫層,電鍍的時間為100min,錫層的厚度為12μm。實施例6(1)、以陶瓷漿料為原料采用流延法制備介質層,陶瓷漿料的組成與實施例5完全相同,介質層的厚度為20μm。(2)、將內電極漿料印刷在介質層表面形成內電極,內電極漿料的組成為與實施例5完全相同。(3)、將130個印刷有內電極的介質層采用如圖1所示的錯位層疊的方式層疊后得到層疊體,在層疊體的上下兩個表面各層疊一層介質層作為保護層,采用靜壓法壓合得到層疊基板。(4)、對層疊基板進行切割,形成層疊體,層疊體的形狀為等腰梯形,梯形的上底為10mm,梯形的下底為20mm,梯形的高度為20mm。(5)對層疊體進行排膠和燒結得到陶瓷體。排膠處理的工藝為加熱處理,加熱溫度為400℃,加熱時間為36min;燒結的溫度為850℃,燒結時間為120分鐘,燒結在氮氣氣氛下進行。(6)對陶瓷體的端面采用砂紙進行打磨,直至露出內電極,打磨的時間為10分鐘,拋光后端面的粗糙度為0.1μm。(7)對陶瓷體的兩端進行浸銅制備端電極,端電極的厚度為6μm。。(8)在端電極的表面電鍍形成鎳層,電鍍的時間為100min,鎳層的厚度為9μm。(9)在鎳層的表面電鍍形成錫層,電鍍的時間為100min,錫層的厚度為12μm。對實施例1~6制備的MLEC電卡器件進行測試,測試結果見表1。其中容量采用電橋測試,損耗(MLEC電卡器件在電場作用下因發熱所消耗的能量)采用電橋測試,表面粗糙度采用測厚儀測試。表1項次容量損耗表面粗糙度損壞率實施例182μF0.040.4μm0.2%實施例278μF0.054μm1%實施例3120μF0.040.5μm0.2%實施例498μF0.055μm1%實施例5108μF0.040.5μm0.2%實施例697μF0.056μm1%以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。因此,本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。當前第1頁1 2 3