CN112212693A - 一种贴片电子元件坯料的微波排胶方法 - Google Patents

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李明亮
王海龙
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陈德良
宋勃震
陈勇强
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Abstract

本发明涉及一种贴片电子元件坯料的微波排胶方法，属于贴片电子元件的制备技术领域。该贴片电子元件坯料的微波排胶方法包括步骤：将待进行排胶处理的贴片电子元件坯料微波加热至140～450℃并进行保温处理。本发明采用微波加热的方式对贴片电子元件坯料进行排胶，该方法充分利用微波烧结清洁、高效的特点，可以快速高效地除去贴片电子元件坯料内含有的胶状物质，降低了贴片电子元件坯料排胶的时间及能耗，能够快速得到纯净的贴片电子元件坯料。

Description

一种贴片电子元件坯料的微波排胶方法
技术领域
本发明涉及一种贴片电子元件坯料的微波排胶方法，属于贴片电子元件的制备技术领域。
背景技术
常见的贴片电子元件有贴片电感元件、贴片电阻元件、贴片电容元件等，其中贴片电感元件是贴片电子元件中的一种，又称为功率电感、大电流电感和表面贴装高功率电感。因其具有小型化、高品质、高能量储存和低电阻等特性而被广泛应用于射频(RF)和无线通讯，信息技术设备，雷达检波器，汽车电子，蜂窝电话，寻呼机，音频设备，PDAs(个人数字助理)，无线遥控系统以及低压供电模块等。叠层片式电感元件是最常用的一种贴片电感元件，其采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，是电感元件领域重点开发的产品。
贴片电子元件在制备过程中均需要对其坯料进行排胶处理，常规排胶方法有热处理和超临界萃取法两种，这两种方法都在不同程度上存在着排胶时间长，工艺复杂，并且能够增加贴片电感元件内气泡、裂缝、断裂等缺陷的产生几率。
如现有技术中，授权公告号为CN102826857B的中国发明专利公开了一种由低温共烧铁氧体生料带制成的片式电感元件，其制备方法是：在铁氧体生料带上精确定位打孔；采用丝网印刷法将通孔内填满银浆；在生料带上印刷银浆导体图形，在银浆图形表面上印刷低温玻璃保护涂层；将印刷好的生料带按预先设计的层数和次序，依次放入紧密叠片模具中，等静压形成一个完整的多层基板坯体；将已等静压处理的坯体分割成特定小块坯料；将所述特定小块坯料放入炉中，升温至450℃保温3h排胶，再升到900℃保温烧结；降温过程中控制10h降至250℃，然后随炉自然冷却；将烧结后的电子元件刷银封端制作电极后，得到片式电感元件。该片式电感元件的制备方法采用的排胶工艺时间长，并且增加了片式电感元件内缺陷产生的几率。
发明内容
本发明提供一种贴片电子元件坯料的微波排胶方法，可以解决现有技术中排胶工艺复杂、排胶时间长的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种贴片电子元件坯料的微波排胶方法，包括步骤：采用微波加热的方法对待进行排胶处理的贴片电子元件坯料加热至140～450℃并进行保温处理。
本发明的贴片电子元件坯料的微波排胶方法，利用贴片电子元件坯料自身内部材料均能够与微波的耦合发热，升温速度快，能够使材料有效耦合扩散，从而快速祛除胶体达到排胶效果；该方法适用于不同类型的贴片电子元件坯料，具有工艺简单、排胶时间短、排胶效率高、降低了排胶所产生的能耗。
优选的，所述贴片电子元件坯料为片式叠层电阻元件坯料、片式叠层电容元件坯料或叠层片式电感元件坯料。如所述贴片电子元件坯料为铁氧体电感元件坯料。
为了使贴片电子元件坯料达到较好的排胶效果的同时降低能耗，优选的，所述保温处理的时间为5～30min。
优选的，保温处理的过程中对所述贴片电子元件坯料进行抽真空处理。通过对贴片电子元件进行抽真空处理可以有效排除微波烧结炉腔体中的胶体物质，并可将其提取出来以备它用。
优选的，将待进行排胶处理的贴片电子元件坯料加热至140～450℃的升温速率为5～30℃/min。该升温速率使贴片电子元件坯料均匀受热，可以避免微波设备快速升温而导致的材料受热不均匀，损坏贴片电子元件坯料的情况发生。
优选的，所述微波加热采用的微波的频率为915～2450MHz，功率为280～360W。
具体实施方式
本发明提供的贴片电子元件坯料的微波排胶方法，包括步骤：采用微波加热的方法对待进行排胶处理的贴片电子元件坯料加热至140～450℃并进行保温处理。本发明的微波排胶方法适用于片式叠层电阻元件坯料、片式叠层电容元件坯料或叠层片式电感元件坯料，如授权公告为CN102826857B中国发明专利中制备片式电感元件过程中的小块坯料。本发明的微波排胶方法，保温处理结束后冷却至室温即可。
优选的，所述贴片电子元件坯料为多层片式电子元件。所述多层片式电子元件为片式叠层电阻元件坯料、片式叠层电容元件坯料或叠层片式电感元件。根据贴片式电子元件的不同，通过对微波加热的保温温度进行调整，即可达到最优的排胶效果。
优选的，保温处理的过程中对贴片电子元件坯料进行抽真空处理。保温处理在微波谐振腔内进行，微波谐振腔的腔体上设置有与抽真空装置连接的出气口。抽真空过程中可以从微波腔体中抽出排出的胶体物质，不需要进气，直接对内部腔体进行抽真空。进一步优选的，对贴片电子元件加热升温的至保温温度的过程中也进行抽真空处理。
优选的，所述微波加热采用的微波频率为915～2450MHz，功率为280～360W。进一步优选的，所述微波加热采用的微波功率为280～320W。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明实施例中所采用的微波烧结设备为多模腔双频微波烧结炉，该微波烧结设备采用光导红外线测温系统进行温度的测量；微波烧结设备的多模谐振腔的腔体设置有用于与机械压力泵连接的出气口。
实施例1～3及对比例中的用于进行排胶处理的贴片式电子元件坯为按照以下步骤制备得到：以四氧化三铁、氧化铜、氧化锌和氧化镍为主要原料制成低温共烧铁氧体粉料，然后采用热塑性丙烯酸树脂作为粘结剂经过球磨，在真空中除泡后流延成型，干燥后得到低温共烧铁氧体生料带，然后在生料带上精确定位打孔，在通孔内填满银浆后根据电路设计要求在生料带上印刷银浆导体图形，然后将印刷好的生料带按照预先设计的层数和次序叠片后进行等静压制成多层极板坯体，然后分割成特定小块坯料(铁氧体贴片电感元件坯料)，即为待进行排胶处理的贴片式电子元件坯料。将该贴片式电子元件坯料采用实施例1～3中的排胶方法排胶后刷银封端，即制成叠层片式电感元件。
实施例1
本实施例的贴片电子元件坯料的微波排胶方法，包括以下步骤：
(1)称取20g的贴片电子元件坯料放置于选取的承载装置中备用，打开微波烧结设备的出气口挡板，将排胶使用的机械压力泵连接在微波烧结设备的出气口处；
(2)将步骤(1)装好的贴片电子元件坯料的承载装置放置于微波烧结设备腔体内的保温结构中，打开微波烧结设备，开启微波烧结设备的抽真空状态，并开启红外测温系统以便于及时测量设备内材料的温度；
(3)开启微波烧结设备对贴片电子元件坯料进行排胶处理，以20mA/min的入射功率梯度持续增加烧结功率，使内部贴片电子元件坯料以5～15℃的升温速率升温至140℃，然后在140℃保温30min，进行排胶处理；微波烧结加热采用的微波频率为915MHz，功率为280W；
(4)关闭微波烧结炉，停止加热，待炉体温度自然冷却至室温时，取出排胶处理后的贴片电子元件坯料即可。
实施例2
本实施例的贴片电子元件坯料的微波排胶方法，包括以下步骤：
(1)称取20g的贴片电子元件坯料放置于选取的承载装置中备用，打开微波烧结设备的出气口挡板，将排胶使用的机械压力泵连接在微波烧结设备的出气口处；
(2)将步骤(1)装好的贴片电子元件坯料的承载装置放置于微波烧结设备腔体内的保温结构中，打开微波烧结设备，开启微波烧结设备的抽真空状态，并开启红外测温系统以便于及时测量设备内材料的温度；
(3)开启微波烧结设备对贴片电子元件坯料进行排胶处理，以40mA/min的入射功率梯度持续增加烧结功率，使内部贴片电子元件坯料以15～30℃的升温速率升温至280℃，然后在280℃保温15min，进行排胶处理；微波烧结加热采用的微波频率为915MHz，功率为300W；
(4)关闭微波烧结炉，停止加热，待炉体温度自然冷却至室温时，取出排胶处理后的贴片电子元件坯料即可。
实施例3
本实施例的贴片电子元件坯料的微波排胶方法，包括以下步骤：
(1)称取20g的贴片电子元件坯料放置于选取的承载装置中备用，打开微波烧结设备的出气口挡板，将排胶使用的机械压力泵连接在微波烧结设备的出气口处；
(2)将步骤(1)装好的贴片电子元件坯料的承载装置放置于微波烧结设备腔体内的保温结构中，打开微波烧结设备，开启微波烧结设备的抽真空状态，并开启红外测温系统以便于及时测量设备内材料的温度；
(3)开启微波烧结设备对贴片电子元件坯料进行排胶处理，以40mA/min的入射功率梯度持续增加烧结功率，使内部贴片电子元件坯料以15～30℃的升温速率升温至450℃，然后在450℃保温5min，进行排胶处理；微波烧结加热采用的微波频率为2450MHz，功率为320W；
(4)关闭微波烧结炉，停止加热，待炉体温度自然冷却至室温时，取出排胶处理后的贴片电子元件坯料即可。
对比例1
对比例的贴片电子元件坯料的排胶方法包括以下步骤：
(1)贴片电子元件坯料放入箱式电阻炉中进行加热，使贴片式电子元件坯料经1.6h从室温升温至220℃，然后经2h从220℃升温至400℃，并在400℃保温1h；再经7h由400℃升温到900℃并在900℃保温4～6h；
(2)采用程序降温过程，使箱式电阻炉在10h降至250℃，然后随炉自然冷却；
(3)将(2)中烧结后的电子元件刷银封端制作电极后，得到片式电感元件。
该贴片电子元件坯料的排胶工艺时间长，并且增加了贴片电子元件内缺陷产生的几率。
实验例
本实验例将本发明的实施例1～3的贴片电子元件坯料的微波排胶方法和对比例中的排胶方法进行对比测试，如表1。
表1贴片电子元件坯料的排胶工艺对比
Figure BDA0002123889580000051
通过对比本发明的微波排胶方法与传统排胶工艺的差距可知，本发明的微波排胶方法与传统工艺相比，排胶大大缩短，不仅在提高了排胶效率，减少了能耗，更充分降低了人力的使用情况。

Claims (7)

1.一种贴片电子元件坯料的微波排胶方法，其特征在于：包括步骤：采用微波加热的方法对待进行排胶处理的贴片电子元件坯料加热至140～450℃并进行保温处理。
2.根据权利要求1所述的贴片电子元件坯料的微波排胶方法，其特征在于：所述贴片电子元件坯料为片式叠层电阻元件坯料、片式叠层电容元件坯料或叠层片式电感元件坯料。
3.根据权利要求1所述的贴片电子元件坯料的微波排胶方法，其特征在于：所述贴片电子元件坯料为铁氧体贴片电感元件坯料。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的贴片电子元件坯料的微波排胶方法，其特征在于：所述保温处理的时间为5～30min。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的贴片电子元件坯料的微波排胶方法，其特征在于：保温处理的过程中对所述贴片电子元件坯料进行抽真空处理。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述的贴片电子元件坯料的微波排胶方法，其特征在于：将待进行排胶处理的贴片电子元件坯料加热至140～450℃的升温速率为5～30℃/min。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的贴片电子元件坯料的微波排胶方法，其特征在于：所述微波加热采用的微波的频率为915～2450MHz，功率为280～360W。
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