CN103395307B - 一种片式电子元器件内电极的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种片式电子元器件内部电极的制备方法，主要包括：在暗室中，用负性感光导电金属浆料印刷初步内电极图形，然后在掩膜板作用下，将印刷的初步内电极图形按目标内电极图形要求要求曝光固化，再经过与负性感光导电金属浆料匹配的显影液显影，用溶剂清除精细电极图形之外的电极轮廓，保留已经固化的目标内电极图形，经干燥后完成内电极制备。本发明在采用传统丝网印刷工艺制作元器件内电极的基础上，利用负性感光导电金属浆料对特定波长光的敏感性，再通过曝光显影的方式，将目标内电极图形精细地刻画出来，以达到小尺寸电子元器件内部电极图形设计的要求，够制备出线宽精度更高的内电极，适用于英制0201、01005或更小尺寸元件内电极的制备。

Description

一种片式电子元器件内电极的制备方法
技术领域
本发明属于电子元器件技术领域，涉及片式电子元器件的制备技术，特别涉及高精度片式电子元器件内电极的制备方法。
背景技术
广泛应用于笔记本电脑、电视、DVD、移动通讯终端等设备上的片式电子元器件，在制作过程中为使其具有特定功能及满足相关电磁性能的要求，常常需要在内部制作导电内电极。工业上运用最多的方法之一是用丝网印刷方式实现，即用一定孔径大小的网纱制作成丝印用的网版，将导电电子浆料(如铜浆、银浆、金浆等)通过网版印刷到陶瓷膜上，经过印刷和多次叠层工艺，形成片式电子元器件内部多层电极的结构，目前已大规模的在LTCC技术、HTCC技术、太阳能电池等领域得到了广泛应用。
随着电子器件、部件及整机向小型化、高集成度、平面化等方面的发展，要求相应的片式电子元器件能够在尺寸上进一步减小。传统的丝网印刷方法在制作尺寸较大的元器件时，尚可满足其印刷线宽的要求，如英制0402、0603等以上尺寸的元件；但是在制作英制0201、尺寸01005或更小尺寸的元件时，由于受到网纱精度、印刷机精度及材料匹配等方面的限制，印刷的内电极线宽难以达到元器件尺寸上的设计要求。
本发明就上述问题，提出了一种适应于英制0201、01005或更小尺寸元件内电极制作的方法，即如何提高及保证印刷内电极线宽的精度，使得更为精细的设计方案在制作工艺上可以实现，满足电子元器件的发展需求。
发明内容
本发明提供一种片式电子元器件内电极的制备方法，该方法能够制备出线宽精度更高的内电极，适用于英制0201、01005或更小尺寸元件内电极的制备。
本发明技术方案如下：
一种片式电子元器件内电极的制备方法，如图4所示，包括以下步骤：
步骤1：表面清洁处理。对需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片表面进行清洁处理，以保证需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片的清洁度和平整度。
步骤2：丝网印刷负性感光导电金属浆料。采用丝网印刷工艺，于暗室中将负性感光导电金属浆料印刷于需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片表面，形成初步的内电极图形。
步骤3；初步烘干。于暗室中将步骤2印刷成初步内电极图形的负性感光导电金属浆料初步烘干，烘干温度为60℃到90℃。具体可用移动带式红外烘箱、高温光源辐射(该光源对负性感光导电金属浆料无影响)、热风对流循环等方式进行。
步骤4：对位曝光。于暗室中将掩膜版覆盖于步骤3初步烘干后的初步内电极图形上，并使得掩膜版内部透光区域准确对位于初步烘干后的初步内电极图形；然后通过高压汞灯、准分子激光器、X射线或电子束照射负感光导电金属浆料印刷的初步内电极图形，通过金属浆料内光固化体系的化学作用，使得形成目标内电极图形的负感光导电金属浆料曝光而固化。
步骤5：显影。用负性感光导电金属浆料专用的显影液沉浸或喷射曝光固化后的内电极图形，使得曝光固化的目标内电极图形得以显影。
步骤6：清除轮廓。用可溶解未曝光的负性感光导电金属浆料的溶剂冲洗整个内电极图形，并清除未曝光的负感光导电金属浆料，已达到清除目标内电极轮廓的目的。
步骤7：再烘干。将步骤6清除目标内电极轮廓后的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片再次烘干，完成片式元器件内电极的制备。
上述技术方案中：1、步骤1对需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片表面进行清洁处理时，可采用用高压气体吹除需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片灰尘和杂质颗粒，以需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片的清洁度和平整度；2、步骤2中所述负性感光导电金属浆料可采用美国uninwell公司生产的BQ-6060型光敏导电银浆；3、步骤4对位曝光时，可采用CCD图像对位方式将掩膜板和初步烘干后的初步内电极图形精确对位；4、步骤4中所述掩膜板采用不透光的光绘膜或菲林制作；5、步骤5中所述显影液为二甲苯。
本发明利用丝网印刷机将负性感光导电金属浆料印刷到需要制备内电极的片式元器件陶瓷或铁氧体膜片上，通过曝光显影的方式形成线宽满足小尺寸元件设计要求的内电极图形。其核心思路在于在采用传统丝网印刷工艺制作元器件内电极图形的基础上，利用负性感光导电金属浆料对特定波长光的敏感性，再通过曝光显影的方式，将目标内电极图形精细地刻画出来，以达到小尺寸电子元器件内部电极图形设计的要求。本发明与与传统的丝网印刷工艺相比，够制备出线宽精度更高的内电极，适用于英制0201、01005或更小尺寸元件内电极的制备。
附图说明
图1是需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片示意图。
图2是印刷了负性感光导电金属浆料的电极图形轮廓示意图。
图3是经过曝光显影工艺的目标内电极图形示意图。
图1至图3中，1是需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片，2是负性感光导电金属浆料印刷而成的初步内电极图形，3是曝光显影后的目标内电极图形。
图4是本发明流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对具体实施方式做进一步的详细描述：
一种片式电子元器件内电极的制备方法，如图4所示，包括以下步骤：
步骤1：表面清洁处理。对需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片表面(如图1所示)进行清洁处理，清洁处理时，采用用高压气体吹除需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片灰尘和杂质颗粒，以保证需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片的清洁度和平整度。
步骤2：丝网印刷负性感光导电金属浆料。采用丝网印刷工艺，于暗室中将负性感光导电金属浆料印刷于需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片表面，形成初步的内电极图形(如图2所示)。所述负性感光导电金属浆料可采用美国uninwell公司生产的BQ-6060型光敏导电银浆，具体组成成分及质量百分比含量是：直径1.0～1.5um的球形银粉36％～59％，1.0～1.5um粒径的碳化钛导电无氧陶瓷粉2％～20％，硅硼酸盐玻璃和金属氧化物混合体形成的无机粘结剂2％～7％，树脂丙烯酸类共聚物和溶剂乙二醇形成的有机载体12％～28％，丙烯酸类可光引发的聚合单体形成的光聚合单体6％～15％，聚氨酯紫外光固化类涂料形成的光引发剂3％～8％，另外含有增塑剂、偶联剂、消泡剂、触变剂和润湿剂混合体形成的助剂2％～3％。
步骤3；初步烘干。于暗室中将步骤2印刷成初步内电极图形的负性感光导电金属浆料初步烘干，具体通过80±2℃的烘箱初步烘干初步内电极图形。
步骤4：对位曝光。于暗室中将掩膜版覆盖于步骤3初步烘干后的初步内电极图形上，采用CCD图像对位方式使得掩膜版(掩膜板采用不透光的光绘膜或菲林制作)内部透光区域准确对位于初步烘干后的初步内电极图形；然后通过高压汞灯、准分子激光器、X射线或电子束照射负感光导电金属浆料印刷的初步内电极图形，通过金属浆料内光固化体系的化学作用，使得形成目标内电极图形的负感光导电金属浆料曝光而固化。
步骤5：显影。用负性感光导电金属浆料专用的显影液二甲苯沉浸或喷射曝光固化后的内电极图形，使得曝光固化的目标内电极图形得以显影(如图3所示)。
步骤6：清除轮廓。用可溶解未曝光的负性感光导电金属浆料的溶剂冲洗整个内电极图形，并清除未曝光的负感光导电金属浆料，已达到清除目标内电极轮廓的目的。
步骤7：再烘干。将步骤6清除目标内电极轮廓后的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片再次烘干，完成片式元器件内电极的制备。
以上内容是本发明所提出的原理性及举出个例的说明，但不限于目前示意图上所体现的简单图形。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做出若干等同替代或明显变型，使用相同原理，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种片式电子元器件内电极的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：表面清洁处理；对需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片表面进行清洁处理，以保证需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片的清洁度和平整度；
步骤2：丝网印刷负性感光导电金属浆料；采用丝网印刷工艺，于暗室中将负性感光导电金属浆料印刷于需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片表面，形成初步的内电极图形；
步骤3；初步烘干；于暗室中将步骤2印刷成初步内电极图形的负性感光导电金属浆料初步烘干，烘干温度为60℃到90℃；
步骤4：对位曝光；于暗室中将掩膜版覆盖于步骤3初步烘干后的初步内电极图形上，并使得掩膜版内部透光区域准确对位于初步烘干后的初步内电极图形；然后通过高压汞灯、准分子激光器、X射线或电子束照射负性感光导电金属浆料印刷的初步内电极图形，通过金属浆料内光固化体系的化学作用，使得形成目标内电极图形的负性感光导电金属浆料曝光而固化；
步骤5：显影；用负性感光导电金属浆料专用的显影液沉浸或喷射曝光固化后的内电极图形，使得曝光固化的目标内电极图形得以显影；
步骤6：清除轮廓；用可溶解未曝光的负性感光导电金属浆料的溶剂冲洗整个内电极图形，并清除未曝光的负性感光导电金属浆料，以达到清除目标内电极轮廓的目的；
步骤7：再烘干；将步骤6清除目标内电极轮廓后的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片再次烘干，完成片式元器件内电极的制备。
2.根据权利要求1所述的片式电子元器件内电极的制备方法，其特征在于，步骤1对需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片表面进行清洁处理时，采用高压气体吹除需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片灰尘和杂质颗粒，以保证需要制备内电极的片式元器件陶瓷体或铁氧体膜片的清洁度和平整度。
3.根据权利要求1所述的片式电子元器件内电极的制备方法，其特征在于，步骤2中所述负性感光导电金属浆料采用美国uninwell公司生产的BQ-6060型光敏导电银浆。
4.根据权利要求1所述的片式电子元器件内电极的制备方法，其特征在于，步骤3初步烘干时，具体采用移动带式红外烘箱、高温光源辐射或热风对流循环方式进行。
5.根据权利要求1所述的片式电子元器件内电极的制备方法，其特征在于，步骤4对位曝光时，采用CCD图像对位方式将掩膜版和初步烘干后的初步内电极图形精确对位。
6.根据权利要求1所述的片式电子元器件内电极的制备方法，其特征在于，步骤4中所述掩膜版采用不透光的光绘膜或菲林制作。
7.根据权利要求1所述的片式电子元器件内电极的制备方法，其特征在于，步骤5中所述显影液为二甲苯。
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