CN104557048A - 一种电子元件烧结治具及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子元件烧结治具及其制造方法，该电子元件制造方法包括制作坯体以及在坯体上制作外电极，坯体上制作外电极是在重结晶碳化硅制成的烧结治具中进行，烧结治具通过以下步骤制成：(1)制备混合物料，混合物料包括：30-100目碳化硅粉料46-63％、1500-3000目碳化硅粉末24-45％、250-500目硅粉3-10％、250-500目碳粉3-8％以及结合剂2-4％；(2)将混合物料加工成生坯；(3)烧结生坯得到烧结治具。采用本发明公开的制造方法可以很好地解决烧结时电子元件外电极易脱落的技术问题，提高电子元件生产良品率和产能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子元件烧结治具及其制造方法。
背景技术
近年来，随着片式元器件的广泛使用，而对其各方面性能及外观要求也趋于多样化，同时片式元器件某些外观不良又反过来制约某些电性能。现有的片式元器件在外电极烧结时，常会发生外电极与烧结治具粘黏的状况，导致卸料分离时外电极脱落。外电极脱落后的缺损位置无法上镀镀层，造成外观不良及SMT表面贴装时虚焊、墓碑等焊接不良的问题；并且缺损位置与引出电极重合时，还会造成电性开路不良。
发明内容
本发明目的在于提出一种电子元件烧结治具及其制造方法，以解决上述现有技术存在的外电极烧结易脱落的技术问题。
为此，本发明提出一种电子元件制造方法，包括制作坯体以及在所述坯体上制作外电极，所述坯体上制作外电极是在重结晶碳化硅制成的烧结治具中进行，所述烧结治具通过以下步骤制成：
S1、制备混合物料，所述混合物料包括以下重量百分比的原料：30-100目碳化硅粉料46-63％、1500-3000目碳化硅粉末24-45％、250-500目硅粉3-10％、250-500目碳粉3-8％以及结合剂2-4％；
S2、将所述混合物料制成生坯；
S3、在氩气氛围中对所述生坯进行烧结，烧结温度1500-2000℃，然后保温3-8小时，接着升温至2480℃，保温1-6小时，再冷却至室温，从而得到所述烧结治具。
优选地，所述碳化硅粉料、所述碳化硅粉末、所述硅粉、所述碳粉粒度D50均小于或等于3μm。
优选地，所述碳化硅粉料、所述碳化硅粉末、所述硅粉、所述碳粉、所述结合剂纯度均大于或等于99.9％。
优选地，所述结合剂为硼玻璃。
优选地，所述外电极在烧结时熔融出的物质包括银以及硅、铝、锌、铜、钙的氧化物。
本发明还提出一种电子元件烧结治具，所述烧结治具通过以下步骤制成：
S1、制备混合物料，所述混合物料包括以下重量百分比的原料：30-100目碳化硅粉料46-63％、1500-3000目碳化硅粉末24-45％、250-500目硅粉3-10％、250-500目碳粉3-8％以及结合剂2-4％；
S2、将所述混合物料制成生坯；
S3、在氩气氛围中对所述生坯进行烧结，烧结温度1500-2000℃，然后保温3-8小时，接着升温至2480℃，保温1-6小时，再冷却至室温，从而得到所述烧结治具。
优选地，所述碳化硅粉料、所述碳化硅粉末、所述硅粉、所述碳粉粒度D50均小于或等于3μm。
优选地，所述碳化硅粉料、所述碳化硅粉末、所述硅粉、所述碳粉、所述结合剂纯度均大于或等于99.9％。
优选地，所述结合剂为硼玻璃。
在元器件坯体上烧结外电极时，处于熔融状态的玻璃物质从外电极中渗透出来并扩散至元器件坯体，降温冷却过程玻璃物质固化从而实现外电极与元器件坯体之间的粘结。不可避免地，外电极中渗透出的玻璃物质也会流延到烧结治具上，由于本发明中外电极烧结时采用的烧结治具具有高致密性、低气孔率以及良好的热态机械强度、导热率、耐热震性、耐磨性等优点，外电极中熔融出的玻璃物质不容易浸润、渗透烧结治具，降温冷却后玻璃物质不容易与烧结治具固化粘结，从而卸料时不会造成外电极脱落的状况；另外，外电极熔融出的物质主要包括银以及硅、铝、锌、铜、钙等金属氧化物，本发明烧结时采用的治具纯度极高，其碳化硅含量达99％以上，不存在中间结合相且不含有玻璃氧化物和高温易氧化的杂质，具有抗氧化性和抗腐蚀性，故外电极中的玻璃氧化物与烧结治具材料不具有亲和性，两者之间不容易发生粘黏。
采用本发明公开的制造方法可以很好地解决烧结时电子元件外电极易脱落的技术问题，提高电子元件生产的良品率，降低生产实施成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。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。
实施例1
本发明提出一种电子元件制造方法，包括制作坯体以及在坯体上制作外电极，坯体上制作外电极是在重结晶碳化硅制成的烧结治具中进行，烧结治具通过以下步骤制成：
S1、制备混合物料，所述混合物料包括以下重量百分比的原料：30-100目碳化硅粉料46％、1500-3000目碳化硅粉末45％、250-500目硅粉4％、250-500目碳粉3％以及结合剂2％；
S2、将所述混合物料制成生坯；
S3、在氩气氛围中对所述生坯进行烧结，烧结温度1500℃，然后保温5小时，接着升温至2480℃，保温1小时，再冷却至室温，从而得到所述烧结治具。
可选地，制作烧结治具的原料还满足以下条件：碳化硅粉料、碳化硅粉末、硅粉、碳粉粒度D50均小于或等于3μm；碳化硅粉料、碳化硅粉末、硅粉、碳粉、结合剂纯度均大于或等于99.9％；结合剂为硼玻璃。
实施例2
本实施例的烧结治具通过以下步骤制成：
S1、制备混合物料，所述混合物料包括以下重量百分比的原料：30-100目碳化硅粉料47％、1500-3000目碳化硅粉末41％、250-500目硅粉5％、250-500目碳粉4％以及结合剂3％；
S2、将所述混合物料制成生坯；
S3、在氩气氛围中对所述生坯进行烧结，烧结温度1600℃，然后保温3小时，接着升温至2480℃，保温2小时，再冷却至室温，从而得到所述烧结治具。
实施例3
本实施例的烧结治具通过以下步骤制成：
S1、制备混合物料，所述混合物料包括以下重量百分比的原料：30-100目碳化硅粉料49％、1500-3000目碳化硅粉末37％、250-500目硅粉5％、250-500目碳粉5％以及结合剂4％；
S2、将所述混合物料制成生坯；
S3、在氩气氛围中对所述生坯进行烧结，烧结温度1700℃，然后保温4小时，接着升温至2480℃，保温6小时，再冷却至室温，从而得到所述烧结治具。
实施例4
本实施例的烧结治具通过以下步骤制成：
S1、制备混合物料，所述混合物料包括以下重量百分比的原料：30-100目碳化硅粉料52％、1500-3000目碳化硅粉末27％、250-500目硅粉10％、250-500目碳粉8％以及结合剂3％；
S2、将所述混合物料制成生坯；
S3、在氩气氛围中对所述生坯进行烧结，烧结温度1800℃，然后保温8小时，接着升温至2480℃，保温3小时，再冷却至室温，从而得到所述烧结治具。
实施例5
本实施例的烧结治具通过以下步骤制成：
S1、制备混合物料，所述混合物料包括以下重量百分比的原料：30-100目碳化硅粉料58％、1500-3000目碳化硅粉末25％、250-500目硅粉7％、250-500目碳粉7％以及结合剂3％；
S2、将所述混合物料制成生坯；
S3、在氩气氛围中对所述生坯进行烧结，烧结温度1900℃，然后保温6小时，接着升温至2480℃，保温4小时，再冷却至室温，从而得到所述烧结治具。
实施例6
本实施例的烧结治具通过以下步骤制成：
S1、制备混合物料，所述混合物料包括以下重量百分比的原料：30-100目碳化硅粉料63％、1500-3000目碳化硅粉末24％、250-500目硅粉3％、250-500目碳粉8％以及结合剂2％；
S2、将所述混合物料制成生坯；
S3、在氩气氛围中对所述生坯进行烧结，烧结温度2000℃，然后保温7小时，接着升温至2480℃，保温5小时，再冷却至室温，从而得到所述烧结治具。
本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例仅是用来描述一个或多个特定实施方式。
尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。
Claims (9)
1.一种电子元件制造方法，包括制作坯体以及在所述坯体上制作外电极，其特征在于：所述坯体上制作外电极是在重结晶碳化硅制成的烧结治具中进行，所述烧结治具通过以下步骤制成：
S1、制备混合物料，所述混合物料包括以下重量百分比的原料：30-100目碳化硅粉料46-63％、1500-3000目碳化硅粉末24-45％、250-500目硅粉3-10％、250-500目碳粉3-8％以及结合剂2-4％；
S2、将所述混合物料制成生坯；
S3、在氩气氛围中对所述生坯进行烧结，烧结温度1500-2000℃，然后保温3-8小时，接着升温至2480℃，保温1-6小时，再冷却至室温，从而得到所述烧结治具。
2.如权利要求1所述的电子元件制造方法，其特征在于：所述碳化硅粉料、所述碳化硅粉末、所述硅粉、所述碳粉粒度D50均小于或等于3μm。
3.如权利要求1所述的电子元件制造方法，其特征在于：所述碳化硅粉料、所述碳化硅粉末、所述硅粉、所述碳粉、所述结合剂纯度均大于或等于99.9％。
4.如权利要求1所述的电子元件制造方法，其特征在于：所述结合剂为硼玻璃。
5.如权利要求1所述的电子元件制造方法，其特征在于：所述外电极在烧结时熔融出的物质包括银以及硅、铝、锌、铜、钙的氧化物。
6.一种电子元件烧结治具，其特征在于：所述烧结治具通过以下步骤制成：
S1、制备混合物料，所述混合物料包括以下重量百分比的原料：30-100目碳化硅粉料46-63％、1500-3000目碳化硅粉末24-45％、250-500目硅粉3-10％、250-500目碳粉3-8％以及结合剂2-4％；
S2、将所述混合物料制成生坯；
S3、在氩气氛围中对所述生坯进行烧结，烧结温度1500-2000℃，然后保温3-8小时，接着升温至2480℃，保温1-6小时，再冷却至室温，从而得到所述烧结治具。
7.如权利要求6所述的电子元件烧结治具，其特征在于：所述碳化硅粉料、所述碳化硅粉末、所述硅粉、所述碳粉粒度D50均小于或等于3μm。
8.如权利要求6所述的电子元件烧结治具，其特征在于：所述碳化硅粉料、所述碳化硅粉末、所述硅粉、所述碳粉、所述结合剂纯度均大于或等于99.9％。
9.如权利要求6所述的电子元件烧结治具，其特征在于：所述结合剂为硼玻璃。
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| CN201510019422.8A CN104557048A (zh) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | 一种电子元件烧结治具及其制造方法 |
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| CN105458268A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-04-06 | 东莞华晶粉末冶金有限公司 | 一种用于粉末注射成形产品的烧结制具及其制作方法 |
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2015
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