CN106067376A - 一种超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的超薄表贴型陶瓷电容器加工方法，包括以下步骤：(一)在一电容陶瓷基板的其中一面电镀一层金属膜；(二)在所述金属膜上通过电镀加厚金属膜；(三)把所述金属膜连带电容陶瓷基板粘接到一陪片上；(四)把所述电容陶瓷基板研磨减薄；(五)在所述电容陶瓷基板的另一面电镀一层金属膜，然后通过光刻电镀方法，形成至少一对电容的两个电极；(六)划切分片，形成至少一个超薄表贴型陶瓷电容器。本发明采用薄金属或陶瓷陪片做衬底，使用锡焊或环氧胶粘接的方法固定电容器，保证了单层陶瓷电容的机械强度，同时采用研磨抛光的方法，减少了单层陶瓷电容器介质层的厚度，提高了单层陶瓷电容的微波性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子元器件的加工方法，尤其涉及一种超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法。
背景技术
在表面安装技术(SMT)、整机小形化、高频化的不断发展的动力推动下，具有低等效串联电阻(ESR)、高Q值的片式射频/微波MLCC及片式射频/微波薄膜电容器，因其射频功率特性优良倍受移动通信、广播电视及卫星通信等发射基站青睐，并在移动电话、无线局域网(W-LAN)等无线通信与信息终端产品中得到广泛应用。微型化的片式电容器展示了良好的发展前景。其中表面贴装型电容器，由于装配过程中无需金丝、金网互连接，可直接用于微波电路表面贴装，具有装配效率高、损耗小、可靠性高等优点，广泛应用于微波混合集成电路模块中。
表面贴装型电容器主要应用高频微波电路中，电容器外形尺寸特别是电容器厚度对电路性能影响较大，电容器厚度越薄，引入的寄生参数越小。在高频电路中，为了提高电路的微波性能我们一般采用梁式引线电容器来替代表贴型单层陶瓷电容器。但由于梁式引线电容器采用半导体薄膜工艺加，工序复杂加工成本很高。
表面贴装型单层陶瓷电容器加工成本低，工艺简单适合批量生产，但表贴型电容器介质层厚度较大，在微波电路中容易引入的寄生参数，影响微波性能。减少电容器介质厚度，能够提高微波性能，但电容器厚度降低的同时，会降低电容器的机械强度。因此如何在保证电容器的机械强度的同时，减小电容器的厚度是表贴型陶瓷电容器加工制作的关键。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供了一种超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，包括以下步骤：
(一)在一电容陶瓷基板的其中一面电镀一层金属膜；
(二)在所述金属膜上通过电镀加厚金属膜；
(三)把所述金属膜连带电容陶瓷基板粘接到一陪片上；
(四)把所述电容陶瓷基板研磨减薄；
(五)在所述电容陶瓷基板的另一面电镀一层金属膜，然后通过光刻电镀方法，形成至少一对电容的两个电极；
(六)划切分片，形成至少一个超薄表贴型陶瓷电容器。
在上述技术方案中，所述步骤(一)中电容陶瓷基板表面光洁平整，介电常数为10-25000，厚度范围为：0.104-0.254mm。
在上述技术方案中，所述步骤(一)中电镀采用溅射镀膜，金属膜为TiW/Au复合金属膜，膜层厚度为0.2-0.3μm。
在上述技术方案中，所述步骤(二)中电镀采用柠檬酸金钾镀金液直流电镀金，电流密度是3～10mA/cm2，加厚金属膜为金层，厚度为3-5μm。
在上述技术方案中，所述步骤(三)中粘接陪片用环氧胶或者锡焊的方法，所述陪片为陶瓷或者镀金铜片。
在上述技术方案中，所述步骤(三)中粘接锡焊后的电容陶瓷基片与陪片保持水平，电容陶瓷基片与陪片间的粘接剂内无气泡残留。
在上述技术方案中，所述步骤(四)中研磨减薄采用研磨抛光机器，对电容陶瓷基板进行研磨抛光减薄。
在上述技术方案中，所述步骤(五)中金属膜为TiW/Au复合金属膜，光刻电镀包括涂胶、前烘、显影、坚膜、电镀、腐蚀、去胶等步骤，电镀金属为金，厚度为3-5μm。
在上述技术方案中，所述步骤(六)中划切分片采用高精度划片机划切电路，形成的电容个数与电极对数一致。
本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果和优点：
1、本发明提供了一种梁式引线电容的加工方法，通过采用薄金属或陶瓷陪片做衬底，使用锡焊或环氧胶粘接的方法固定电容器，保证了单层陶瓷电容的机械强度。同时采用研磨抛光的方法，减少单层陶瓷电容器介质层的厚度，提高了单层陶瓷电容的微波性能。该方法适合大规模生产低损耗高性能微波单层陶瓷电容器，具有很好的推广使用价值。
附图说明
图1为电容陶瓷基板示意图；
图2为一面溅射TiW/Au复合金属膜的整体结构示意图；
图3为一面溅射电镀金加厚的整体结构示意图；
图4为粘接陪片后的整体结构示意图；
图5为研磨减薄后的整体结构示意图；
图6为形成电容两个电极后的整体结构示意图；
图7为划切分片后最终超薄表贴型陶瓷电容器结构示意图。
图中：1-电容陶瓷基板；2-TiW/Au复合金属层；3-陪片；4-环氧胶/焊料
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
实施例一
本发明提供的一种超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，主要包括：
第一步，选用表面光洁度小于2微英寸，介电常数为4000，厚度为0.104mm的陶瓷作为电容陶瓷基板，先用超声波清洗机对基片进行水超声波清洗和有机溶剂超声波清洗，去除基片表面污染物，再用真空溅射的方法在基本上形成一层0.2μm厚的钛钨-金复合膜层；
第二步，采用电流密度为3mA/cm2的柠檬酸金钾镀金液直流电镀金在第一步中形成的金属复合膜上加上3μm厚的金层；
第三步，采用美国Oexter公司出品的redux420双组分环氧胶把镀金层一侧电容基板粘接到一干净平整的陶瓷陪片上，并且充分挤出胶中残留的气泡，使粘接后的电容陶瓷基片要与陶瓷陪片保持水平，确保电容陶瓷基片与陶瓷陪片间的粘接剂内无气泡残留。室温下使胶充分的固化，环氧胶达到最大的粘接强度；
第四步，采用研磨抛光机，对电容陶瓷基板进行研磨减薄，使之厚度减薄为0.05mm。研磨后进行表面抛光处理提高表面光洁度。
第五步，采用溅射镀膜方法在电容陶瓷基板另一面镀一层TiW/Au复合膜，然后通过光刻电镀方法形成电容电极，电容电极镀金厚度为3微米。电极形成主要采用光刻电镀方法，包括涂胶、前烘、显影、坚膜、电镀、腐蚀、去胶等步骤，最终形成两对加厚电容电极。
第六步，使用高精度划片机划切分片，形成两个超薄表贴型陶瓷电容器。
实施例二
本发明提供的一种超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，主要包括：
第一步，选用表面光洁度小于2微英寸，介电常数为10000，厚度为0.200mm的陶瓷作为电容陶瓷基板，先用超声波清洗机对基片进行水超声波清洗和有机溶剂超声波清洗，去除基片表面污染物，再用真空溅射的方法在基本上形成一层0.25μm厚的钛钨-金复合膜层；
第二步，采用电流密度为7mA/cm2的柠檬酸金钾镀金液直流电镀金在第一步中形成的金属复合膜上加上4μm厚的金层；
第三步，采用美国Oexter公司出品的redux420双组分环氧胶把镀金层一侧电容基板粘接到一干净平整的陶瓷陪片上，并且充分挤出胶中残留的气泡，使粘接后的电容陶瓷基片要与陶瓷陪片保持水平，确保电容陶瓷基片与陶瓷陪片间的粘接剂内无气泡残留。室温下使胶充分的固化，环氧胶达到最大的粘接强度；
第四步，采用研磨抛光机，对电容陶瓷基板进行研磨减薄，使之厚度减薄为0.10mm。研磨后进行表面抛光处理提高表面光洁度。
第五步，采用溅射镀膜方法在电容陶瓷基板另一面镀一层TiW/Au复合膜，然后通过光刻电镀方法形成电容电极，电容电极镀金厚度为4微米。电极形成主要采用光刻电镀方法，包括涂胶、前烘、显影、坚膜、电镀、腐蚀、去胶等步骤，最终形成三对加厚电容电极。
第六步，使用高精度划片机划切分片，形成三个超薄表贴型陶瓷电容器。
实施例三
本发明提供的一种超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，主要包括：
第一步，选用表面光洁度小于2微英寸，介电常数为25000，厚度为0.254mm的陶瓷作为电容陶瓷基板，先用超声波清洗机对基片进行水超声波清洗和有机溶剂超声波清洗，去除基片表面污染物，再用真空溅射的方法在基本上形成一层0.3μm厚的钛钨-金复合膜层，
第二步，采用电流密度为5mA/cm2的柠檬酸金钾镀金液直流电镀金在第一步中形成的金属复合膜上加上5μm厚的金层；
第三步，采用美国Oexter公司出品的redux420双组分环氧胶把镀金层一侧电容基板粘接到一干净平整的陶瓷陪片上，并且充分挤出胶中残留的气泡，使粘接后的电容陶瓷基片要与陶瓷陪片保持水平，确保电容陶瓷基片与陶瓷陪片间的粘接剂内无气泡残留。室温下使胶充分的固化，环氧胶达到最大的粘接强度；
第四步，采用研磨抛光机，对电容陶瓷基板进行研磨减薄，使之厚度减薄为0.17mm。研磨后进行表面抛光处理提高表面光洁度。
第五步，采用溅射镀膜方法在电容陶瓷基板另一面镀一层TiW/Au复合膜，然后通过光刻电镀方法形成电容电极，电容电极镀金厚度为5微米。电极形成主要采用光刻电镀方法，包括涂胶、前烘、显影、坚膜、电镀、腐蚀、去胶等步骤，最终形成四对加厚电容电极。
第六步，使用高精度划片机划切分片，形成四个超薄表贴型陶瓷电容器。
Claims (9)
1.一种超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)在一电容陶瓷基板的其中一面电镀一层金属膜；
(二)在所述金属膜上通过电镀加厚金属膜；
(三)把所述金属膜连带电容陶瓷基板粘接到一陪片上；
(四)把所述电容陶瓷基板研磨减薄；
(五)在所述电容陶瓷基板的另一面电镀一层金属膜，然后通过光刻电镀方法，形成至少一对电容的两个电极；
(六)划切分片，形成至少一个超薄表贴型陶瓷电容器。
2.根据权利要求1所述的超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，其特征在于，所述步骤(一)中所述电容陶瓷基板表面光洁平整，介电常数为10-25000，厚度范围为：0.104-0.254mm。
3.根据权利要求1所述的超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，其特征在于，所述步骤(一)中所述电镀采用溅射镀膜，所述金属膜为TiW/Au复合金属膜，膜层厚度为0.2-0.3μm。
4.根据权利要求1所述的超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，其特征在于，所述步骤(二)中所述电镀采用柠檬酸金钾镀金液直流电镀金，电流密度是3～10mA/cm2，加厚金属膜为金层，厚度为3-5μm。
5.根据权利要求1所述的超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，其特征在于，所述步骤(三)中所述粘接用环氧胶或者锡焊的方法，所述陪片为陶瓷或者镀金铜片。
6.根据权利要求1和5所述的超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，其特征在于，所述步骤(三)中粘接锡焊后的电容陶瓷基片与陪片保持水平，电容陶瓷基片与陪片间的粘接剂内无气泡残留。
7.根据权利要求1所述的超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，其特征在于，所述步骤(四)中所述研磨减薄采用研磨抛光机器，对电容陶瓷基板进行研磨抛光减薄。
8.根据权利要求1所述的超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，其特征在于，所述步骤(五)中所述金属膜为TiW/Au复合金属膜，所述光刻电镀包括涂胶、前烘、显影、坚膜、电镀、腐蚀、去胶等步骤，电镀金属为金，厚度为3-5μm。
9.根据权利要求1所述的超薄表贴型陶瓷电容器的加工方法，其特征在于，所述步骤(六)中所述划切分片采用高精度划片机划切电路，形成的电容个数与电极对数一致。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181106 |