CN106552990A - 一种贴片电位器的内部微焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种贴片电位器的内部微焊接方法，用于实现所述贴片电位器内的含Ag微电路和Cu触片的连接。本发明包括以下步骤：先通过丝网印刷或其他方法将Ag导电浆料按预设电路形状准确、均匀地涂抹在陶瓷基板上；再将上述陶瓷基板高温加热、保温、冷却；最后利用电阻焊设备将含Ag微电路与Cu触片连接在一起。本发明的优势在于：陶瓷基板上印刷和烧结Ag导电浆料的工艺较为简单，相关工艺参数，如加热峰值温度、保温时间等易于调节和控制；微电路与Cu触片两者的连接接头装配简单，易于实现生产的高效和自动化，相比于传统的钎焊方法，无需引入焊料和焊剂，工艺简单。

Description

一种贴片电位器的内部微焊接方法
技术领域
本发明涉及微电子焊接技术领域，尤其涉及一种贴片电位器的内部陶瓷基板上含银微电路与铜触片的焊接方法。
背景技术
在微电子元器件的制造过程中，各组件之间连接的好坏直接决定了产品的质量。由于微电子元器件的内部结构尺寸较小且性能要求较高，其相对应的连接工艺也提出了更高的要求。
在贴片电位器的制造过程中需要在陶瓷基板上印制和烧结微电路，并实现微电路与Cu触头的连接，连接的过程不能破坏微电路与陶瓷基板衬底之间的粘附，接头本身需满足一定的电气及力学性能要求且有利于贴片电位器装配过程中最大限度的机械化。
目前生产过程中常用的连接方法是钎焊法，该方法对微电路和Cu触头的连接表面有较高的要求。在钎焊前往往要采用焊剂预处理以除去待焊表面的污垢和氧化物，焊剂的引入不仅增加了工艺流程和操作难度，而且还带来了焊后清除焊剂的问题。
例如，专利文献1（中国专利公开号：CN103021599A）公开了一种焊料接合部由于热震而损伤的可能性低的芯片电阻器，该芯片电阻器的背面电极由粘固在陶瓷基板背面上的由烧制银构成的第一电极层、和在横穿第一电极层中央部的区域上层叠的由烧制银构成的第二电极层构成，形成有从第二电极层的侧面到第一电极层的表面形成台阶，在镀层(镍镀层和焊料镀层)的覆盖背面电极的部分上形成与台阶对应的台阶。专利文献1的方案本质上采用的是传统的钎焊方法，是依靠焊料将电极与焊垫连接。具体在镀层分布上，烧制银仅作为内层，中层依次印刷烧结了两层保护涂层（玻璃或树脂），外层依次电镀了沉积了镍镀层（钎焊工艺中用于改善烧制银表面的浸润性和流散性）和焊料镀层。
发明内容
本发明的目的在于设计一种微焊接工艺，以解决贴片电位器内部的含银微电路与铜触片之间便捷高效连接的问题。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种贴片电位器的内部微焊接方法，用于实现所述贴片电位器内的含Ag微电路和Cu触片的连接，所述方法包括以下步骤：
1）通过丝网印刷法将Ag导电浆料按预设电路形状准确、均匀地涂抹在陶瓷基板上；
2）将所述陶瓷基板高温加热、保温、冷却；
3）利用电阻焊设备将含Ag微电路与Cu触片连接在一起。
优选地，所述步骤1中Ag导电浆料为Ag-Pt、或Ag-Pd、或Ag-Pt-Bi系浆料。
优选地，所述步骤1中的陶瓷基板为含Al2O3纯度为92%~99%的氧化铝陶瓷基板。
优选地，所述步骤2中的高温加热温度为650℃~950℃。
优选地，所述步骤2中的保温时间为2min~60min。
优选地，所述步骤2中的冷却方式为随炉冷却或空气中冷却。
优选地，所述步骤3中的连接方法为电阻焊的方法，具体的焊接过程为：将陶瓷基板烧结有含Ag微电路的一面朝上，与Cu触片叠放在一起，置于定位夹具中，通过电阻焊设备实现连接。
优选地，所述步骤3中的电阻焊工艺具体为单面双电极的碰焊。
本发明的有益效果是：1、陶瓷基板上印刷和烧结Ag导电浆料的工艺较为简单，省略了镍层、焊料层沉积的电镀工艺和过渡层玻璃、树脂的烧制工艺，相关工艺参数，如加热峰值温度、保温时间等易于调节和控制；2、避免了电镀和多次烧制带来的问题：电镀工艺参数控制困难，厚度一致性差，对内部镀层表面要求高，电镀液原料品种繁多且含有重金属镍离子、酸、碱等“三废”产物；多次烧制加热产生热震问题；3、含Ag微电路与Cu触片两者的连接接头装配简单，易于实现生产的高效和自动化；4、相比于传统的钎焊方法，无需引入焊料和焊剂，工艺简单。
附图说明
图1是本发明的方法中含Ag电路与Cu触片的焊接过程示意图，
图中1为正极，2为负极，3为铜触片，4为含Ag微电路，5为氧化铝陶瓷基板。
具体实施方案
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明的贴片电位器的内部微焊接方法，用于实现贴片电位器内的含银微电路和铜触片头之间的连接，所述方法包括以下步骤：
首先，通过丝网印刷法将Ag导电浆料按预设电路形状准确、均匀地涂抹在氧化铝陶瓷基板5上，丝网印刷法是烧结Ag导电浆料的较优方法。其中，Ag导电浆料为Ag-Pt、Ag-Pd、Ag-Pt-Bi系浆料。陶瓷基板为含Al2O3纯度为92%~99%的氧化铝陶瓷基板。
然后，将上述陶瓷基板高温加热、保温、冷却。其中，高温加热温度为650℃~950℃，保温时间为2min~30min，冷却方式为随炉冷却或空气中冷却。
最后，利用电阻焊设备将含Ag微电路4与铜触片3连接在一起，如附图1所示。电阻焊方法具体的焊接过程为：将陶瓷基板5烧结有含Ag微电路4的一面朝上，与Cu触片3叠放在一起，置于定位夹具中，然后，通过电阻焊设备实现连接。电阻焊工艺具体为单面双电极的碰焊。
本发明的方法相比于传统的钎焊方法，无需引入焊料和焊剂，工艺简单，在陶瓷基板上印刷和烧结Ag导电浆料的工艺较为简单，省略了镍层、焊料层沉积的电镀工艺和过渡层玻璃、树脂的烧制工艺，相关工艺参数，如加热峰值温度、保温时间等易于调节和控制；避免了电镀和多次烧制带来的问题：电镀工艺参数控制困难，厚度一致性差，对内部镀层表面要求高，电镀液原料品种繁多且含有重金属镍离子、酸、碱等“三废”产物；多次烧制加热产生热震问题；含Ag微电路与Cu触片两者的连接接头装配简单，易于实现生产的高效和自动化。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，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的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种贴片电位器的内部微焊接方法，用于实现所述贴片电位器内的含Ag微电路和Cu触片的连接，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1）通过丝网印刷法将Ag导电浆料按预设电路形状准确、均匀地涂抹在陶瓷基板上；
2）将所述陶瓷基板高温加热、保温、冷却；
3）利用电阻焊设备将含Ag微电路与Cu触片连接在一起。
2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤1中Ag导电浆料为Ag-Pt、或Ag-Pd、或Ag-Pt-Bi系浆料。
3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤1中的陶瓷基板为含Al2O3纯度为92%~99%的氧化铝陶瓷基板。
4.根据要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤2中的高温加热温度为650℃~950℃。
5.根据要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤2中的保温时间为2min~60min。
6.根据要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤2中的冷却方式为随炉冷却或空气中冷却。
7.根据要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤3中的连接方法为电阻焊的方法，具体的焊接过程为：将陶瓷基板烧结有含Ag微电路的一面朝上，与Cu触片叠放在一起，置于定位夹具中，通过电阻焊设备实现连接。
8.根据要求1所述的焊接方法，其特征在于：所述步骤3中的电阻焊工艺具体为单面双电极的碰焊。
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