CN103077779A

CN103077779A - 一种厚电极器件的制作方法

Info

Publication number: CN103077779A
Application number: CN2013100102250A
Authority: CN
Inventors: 陆达富; 王清华; 曾向东
Original assignee: Shenzhen Sunlord Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Sunlord Electronics Co Ltd
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2013-05-01

Abstract

本发明涉及一种厚电极器件的制作方法，具体包括如下步骤：用同一图案的丝网分别在第一陶瓷基板和带离型功能的薄膜上印刷电极浆料；用得到的印刷有电极浆料的薄膜叠压在第二陶瓷基板上，撕去薄膜，得到带有电极浆料的第二陶瓷基板；将得到的印刷有电极浆料的第一陶瓷基板倒置于带有电极浆料的第二陶瓷基板上进行电极图案的对位叠层压合形成第三陶瓷基板；排胶；烧结。本发明提供的一种厚电极器件的制作方法，在实现厚电极制作的同时降低了电极的宽度，从而有效的降低了器件的直流电阻，同时也能在保证器件性能的前提下节约电极浆料的耗用。

Description

一种厚电极器件的制作方法

技术领域

本发明涉及一种厚电极器件的制作方法。

背景技术

以往，制作厚电极小直流电阻的导电体器件如电感所采用的方法主要是采用低目数的网版来印刷或采用不停的多次印刷等方法来实现。但是低目数的网版无法适用于电极宽度较小的产品，多次印刷的方法也无法保证电极的印刷质量：由于电极的多次印刷，电极会变得更宽，线条更不平直。这两种方法均容易使电极的宽度变得比设想的要大，而电极宽度太大就容易产生烧结开裂的问题。同时由于电极宽度变得更大，电极浆料的耗用也会增加直接导致产品成本的增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种厚电极器件的制作方法，在保证电极宽度不变大的情况下，有效的实现厚电极的制作。

本发明提供了一种厚电极器件的制作方法，包括如下步骤：

1）印刷电极浆料

用同一图案的丝网分别在第一陶瓷基板和带离型功能的薄膜上印刷电极浆料；

2）一次叠压

用步骤1）得到的印刷有电极浆料的薄膜叠压在第二陶瓷基板上；撕去薄膜，得到带有电极浆料的第二陶瓷基板；

3）二次叠压

将步骤1）得到的印刷有电极浆料的第一陶瓷基板倒置于带有电极浆料的第二陶瓷基板上进行电极图案的对位叠层压合形成第三陶瓷基板；

4）排胶

5）烧结。

所述步骤3）中在第三陶瓷基板上优选按照要求的电极图案叠层顺序进行步骤1）至3）的多次印刷和叠压陶瓷基板。

步骤2）和步骤3）中的叠层均优选采用叠层机进行，其压力均大于0.1吨/平方英寸，温度均大于20℃。

所述步骤1）中丝网在第一陶瓷基板和带离型功能的薄膜上印刷电极浆料的厚度均优选大于20μm。

步骤4）排胶所采用的排胶曲线优选为：在室温下经5-25个小时升温到150-300℃；升温至350-450℃，保温2-20个小时；自然降温。

步骤5）烧结所采用的烧结曲线优选为：从室温经5-20个小时升温至650-800℃；升温至800-950℃，保温2-10小时；自然降温。

本发明提供的一种厚电极器件的制作方法，在实现厚电极制作的同时降低了电极的宽度，从而有效的降低了器件的直流电阻，同时也能在保证器件性能的前提下节约电极浆料的耗用。

附图说明

图1为印刷有电极浆料的第一陶瓷基板的平面示意图；

图2为印刷有电极浆料的第一陶瓷基板的纵向剖面图；

图3为印刷有电极浆料的具有离型功能薄膜的平面示意图；

图4为印刷有电极浆料的具有离型功能薄膜的纵向剖面图；

图5为印刷有电极浆料的具有离型功能薄膜与第二陶瓷基板结合的纵向剖面图；

图6是以图5为基础撕去薄膜后的纵向剖面图；

图7为第二陶瓷基板与第一陶瓷基板叠压时的纵向剖面图；

图8为第二陶瓷基板与第一陶瓷基板叠合一起的纵向剖面图；

图9为多次印刷和叠压的过程示意图；

图10为多次印刷和叠压后得到的厚电极器件的纵向剖面图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明进行说明。

本发明提供了一种厚电极器件的制作方法，其步骤如下详述：

1）印刷电极浆料

首先用任一图案的丝网在第一陶瓷基板1上印刷由金属颗粒、粘合剂、溶剂及其它添加剂组成的、厚度大于20μm的电极浆料2，得到印刷有电极浆料2的第一陶瓷基板1，见图1～2，所述第一陶瓷基板1可以通过常规的球磨配料、流延等工序制作，也可以是市场购买。

接着用上述相同的丝网在具有离型功能的薄膜3上印刷电极浆料2，厚度大于20μm，得到印刷有电极浆料4的薄膜3，见图3～4，由于薄膜3带离型功能，因此印刷在薄膜3上的电极浆料4在外部条件下容易与薄膜分离。

2）一次叠压

将印刷有电极浆料的薄膜叠压到第二陶瓷基板5上，见图5。所述第二陶瓷基板5可以通过常规的球磨配料、流延等工序制作，也可以是市场购买；叠压过程采用叠层机，压力为大于0.1吨/平方英寸，温度为大于20℃，这样电极浆料就与第二陶瓷基板5稳固的结合在一起，由于薄膜3带离型功能，把薄膜3撕掉后薄膜3上的电极浆料4转移到第二陶瓷基板5上，见图6。

3）二次叠压

将以上印刷有电极浆料的第一陶瓷基板1倒置在带有电极浆料的第二陶瓷基板5上按照图案对位叠压到一起，叠合过程采用叠层机，如图7所示，顺着垂直于第二陶瓷基板5外表面的方向施加一个外部条件，压力为大于0.1吨/平方英寸，温度为大于20℃，由于第一陶瓷基板1的电极浆料2与第二陶瓷基板5上的电极浆料4的印刷是采用同一种图案的丝网，并且电极浆料4经过倒置旋转，所以在叠压过程中经过画像对位叠层，第二陶瓷基板4就和第一陶瓷基板2结合起来形成第三陶瓷基板7，两者的电极浆料由于位置及图案均保持一致，因此就会完全重合在一起，形成电极浆料6，如图8。

在形成第三陶瓷基板7和电极浆料6后，此时电极的厚度一般大于30μm，此时可以直接成为一个完整的器件结构而进入下一步骤，也可以根据器件的需要在第三陶瓷基板7上按照要求的电极图案叠层顺序进行步骤1）至3）的多次印刷和叠压陶瓷基板，其过程见图9。

4）排胶

排胶曲线可以具有升温段、保温段和降温段，通过排胶把产品的大部分有机物分解排出。排胶曲线的前段是升温段，在室温下经5-25个小时升温至150-300℃，然后中段升温到最高温度350-450℃之间，保温2-20个小时，排胶曲线的后段是自然降温。

5）烧结

烧结曲线有升温段、保温段和降温段。升温段时间长度为5-20个小时，温度从室温升温到650-800℃。保温段为整个烧结曲线的最高温，温度为800-950℃，时间为2-10小时。保温段之后的降温段为自然降温。叠压到一起的电极浆料会完全结合为一体，得到本发明由瓷体8和厚电极9组成的厚电极器件，如图10。

实施例1

本实施例提供了一种厚电极器件的制作方法，其方法按照上述步骤进行，其中步骤1）中的在第一陶瓷基板1和具有离型功能的薄膜3印刷电极浆料2的厚度均为25μm；步骤2）中叠层机的压力为0.15吨/平方英寸，温度为30℃；步骤3）中叠层机的压力为0.15吨/平方英寸，温度为30℃，在形成第三陶瓷基板7和电极浆料6后，此时电极的厚度为36μm，即形成一个完整的器件结构；步骤4）中排胶曲线为：先经20个小时升温至200℃，然后升温至400℃，保温10个小时，最后自然降温；步骤5）中烧结曲线为：先经10个小时升温至700℃，升温至900℃，保温5小时，自然降温，即得到本发明厚电极器件。

实施例2

本实施例提供了一种厚电极器件的制作方法，其方法按照上述步骤进行，其中步骤1）中的在第一陶瓷基板1和具有离型功能的薄膜3印刷电极浆料2的厚度均为30μm；步骤2）中叠层机的压力为0.2吨/平方英寸，温度为35℃；步骤3）中叠层机的压力为0.2吨/平方英寸，温度为35℃，在形成第三陶瓷基板7和电极浆料6后，此时电极的厚度为41μm，第三陶瓷基板7上按照要求的电极图案叠层顺序再进行步骤1）至3）的5次印刷和叠压陶瓷基板，即形成一个完整的器件结构；步骤4）中排胶曲线为：先经25个小时升温至300℃，升温至350℃，保温20个小时，自然降温；步骤5）中烧结曲线为：先经6个小时从室温升温至800℃，在800℃下保温10小时，自然降温，即得到本发明厚电极器件。

实施例3

本实施例提供了一种厚电极器件的制作方法，其方法按照上述步骤进行，其中步骤1）中的在第一陶瓷基板1和具有离型功能的薄膜3印刷电极浆料2的厚度均为28μm；步骤2）中叠层机的压力为0.25吨/平方英寸，温度为25℃；步骤3）中叠层机的压力为0.25吨/平方英寸，温度为25℃，在形成第三陶瓷基板7和电极浆料6后，此时电极的厚度为38μm，第三陶瓷基板7上按照要求的电极图案叠层顺序再进行步骤1）至3）的9次印刷和叠压陶瓷基板，即形成一个完整的器件结构；步骤4）中排胶曲线为：先经22个小时从室温升温至180℃，升温至450℃，保温5个小时，自然降温；步骤5）中烧结曲线为：先经20个小时从室温升温至650℃，升温至950℃，保温4小时，自然降温，即得到本发明厚电极器件。

对比例1

现有技术采取的技术路线是每个电极的形成仅使用如图1中的丝网11在陶瓷基板上印刷电极浆料，电极浆料的厚度为25μm，然后多次，然后经过多次印刷和对位叠层压合陶瓷基板，经过排胶、烧结的过程后即得到电极器件。由于电极没有经过两次叠压成型，所以烧成后的电极厚度只有22μm。

针对本发明实施例1、2、3以及对比例1的厚电极器件的性能检测可以采取SEM（扫描电镜）断面检测，检测电极的厚度。

以上内容是结合具体优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，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前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为本发明保护范围。

Claims

1.一种厚电极器件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）印刷电极浆料

2）一次叠压

3）二次叠压

4）排胶

5）烧结。

2.根据权利要求1所述厚电极器件的制作方法，其特征在于，所述步骤3）中在第三陶瓷基板上按照要求的电极图案叠层顺序进行步骤1）至3）的多次印刷和叠压陶瓷基板。

3.根据权利要求1所述厚电极器件的制作方法，其特征在于，步骤2）和步骤3）中的叠层均采用叠层机进行，其压力均大于0.1吨/平方英寸，温度均大于20℃。

4.根据权利要求1至3中任一项所述厚电极器件的制作方法，其特征在于，所述步骤1）中丝网在第一陶瓷基板和带离型功能的薄膜上印刷电极浆料的厚度均大于20μm。

5.根据权利要求1至3中任一项所述厚电极器件的制作方法，其特征在于，步骤4）排胶所采用的排胶曲线为：在室温下经5-25个小时升温至150-300℃；升温至350-450℃，保温2-20个小时；自然降温。

6.根据权利要求1至3中任一项所述厚电极器件的制作方法，其特征在于，步骤5）烧结所采用的烧结曲线为：从室温经5-20个小时升温至650-800℃；升温至800-950℃，保温2-10小时；自然降温。