CN114249897A - 一种含浸液及其在片式元件的表面处理工艺方面的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含浸液及其在片式元件的表面处理工艺方面的应用。所属含浸液的填充效果和材料性能都得到得到极大提升,所述片式元件表面处理工艺由于采用了所述含浸液,填充更充分可以有效防止镀液渗入,同时改变基体表面材料特性而改善爬镀。采用所述片式元件表面处理工艺在生产中能起到提升良品率的作用,而且仅仅是含浸液变化,因此不涉及很多技术门槛,同时含浸液的制备方式也是常用的手段,因此适合大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明属于电子元件表面处理领域,具体涉及一种含浸液及其在片式元件的表面处理工艺方面的应用。
背景技术
片式元件生产过程中,对成本追求或者材料特性需要或者工艺不足,片式元件基体或者端电极存在孔隙和孔洞,经过电镀金属化后,孔隙和孔洞中充含气体或者液体,在实际应用焊接时有喷锡及鼓泡现象发生,或者耐压耐湿热等电性能下降;又有些片式元件基体本身容易镀覆,通过该含浸工艺处理,改变基体表面特性——不易镀覆,能有效改善爬镀不良,提升良品率及提高电镀加工效率。因此,含浸工艺处理成为片式元件表面处理前的一个选择。
含浸又称浸渍、浸透、渗透、浸渗、浸注、封孔等,含浸处理就是为了达到这种目的而产生的一种新工艺,其使用的密封和补强介质就是起初处于液体状态、经过处理而固化的含浸液。含浸技术是利用含浸液在外加压力的作用下,渗入到多孔或者缝隙中,经过固化反应而达到填补缺陷和改善基体表面特性的目的,是随着现代科技发展而诞生的一项新技术。
在片式元件领域,含浸液分无机和有机两大类。无机含浸剂在提升元件耐压耐湿热电性能和改善爬镀方面欠缺,应用较少。现有的有机含浸液填充效果不充分,在表面性能和可靠性稳定性要求高的电子元件应用上存在局限性。
因此发明一种填充效果更好的含浸液是十分有必要的。为了实现所述含浸液,发明一种填充效果更好的含浸液的制备工艺也是十分有必要的。
发明内容
本发明一方面提供了一种含浸液以解决现有的含浸液填充效果不足的技术问题。
本发明另一方面提供了一种片式元件的表面处理工艺已解决现有的片式元件的表面处理效果得到的片式元件孔隙率较大,电性能不稳定的问题。
本发明一方面提供了一种含浸液,由聚硅氧烷和水组成,其中所述聚硅氧烷的质量比例分数不小于15%。
优选地,所述聚硅氧烷包括二甲基羟基硅油,聚二甲基硅氧烷和二氯二甲基硅烷中的至少一种。
本发明另一方面提供了一种片式元件的表面处理工艺,包括如下步骤:
将所述片式元件真空处理;
将所述经过真空处理的片式元件用所述含浸液加压含浸处理;
将所述经过加压含浸处理的片式元件干燥处理;
将所述经过干燥处理的片式元件清洗处理;
将所述经过酒精清洗处理片的式元件热固化处理。
优选地,所述真空处理的压力小于-0.090Mpa,所述真空处理时间为大于10min。
优选地,所述加压含浸处理的压力大于0.3Mpa,所述加压含浸处理的时间为大于30min。
优选地,所述干燥处理为离心甩干。
优选地,所述清洗处理采用的溶剂为酒精。
优选地,所述热固化处理的时间为50-70min,温度为90-120℃。
优选地,所述的片式元件的表面处理工艺还包括:将所述经过热固化处理的片式元件抛光处理。
进一步优选地,所述抛光处理时间为大于30min。
与现有技术相比,由于本发明的含浸液中的乳液颗粒具备较小的粒径,因此稳定性更好,性质更稳定,且较小的粒径能获得低孔隙率充分填充,又因为采用高质量比例聚硅氧烷并且抽真空加压处理,能充分填充大孔隙孔洞,并能改变元件基体表面材料性能。另外由于本发明的含浸液采用水替代有机溶剂因此更加绿色安全环保。
所述片式元件表面处理工艺由于采用了所述含浸液,填充更充分可以有效防止镀液渗入,改善爬镀,因此所得到的片式元件电性能更优秀。采用所述片式元件表面处理工艺在生产中能起到提升良品率的作用,而且仅仅是含浸液变化,因此不涉及很多技术门槛,同时绿色环保,可操作性强和高质量的优势,适合大规模推广和工业化应用。
附图说明
图1为无填充(左侧)有填充(右侧)的镀液渗入效果对比图;
图2为无填充(左侧)有填充(右侧)的爬镀效果对比图。
具体实施方式
本发明实施例中揭露的数值是近似值,而并非确定值。在误差或者实验条件允许的情况下,可以包括在误差范围内的所有值而不限于本发明实施例中公开的具体数值。
本发明实施例中揭露的数值范围用于表示在混合物中的组分的相对量以及其他方法实施例中列举的温度或者其他参数的范围。
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明一方面提供了一种含浸液,由聚硅氧烷和水组成,其中所述聚硅氧烷的体积分数不小于15%,所述含浸液的水包油颗粒大小为25nm-115nm。此粒径大小已经形成微乳液,能渗入一般乳液无法渗入的小缝隙,使填充更充分,且微乳液粒径更小,稳定性也更好。采用合适的工艺可以进一步缩小粒径范围控制粒径范围在10-20nm之内波动,这里所描述的范围是不同工艺带来的整体粒径范围,并不代表一种工艺的粒径范围。
优选地,所述聚硅氧烷包括二甲基羟基硅油,聚二甲基硅氧烷和二氯二甲基硅烷中的至少一种。结合工艺可以让含浸液质地更均一,且所述几种聚硅氧烷的化学性质,材料性能都具备良好的机械性能,耐湿热性能和低介电性能,可以有效改善处理过的元件的电学性能和材料性能。
本发明实施例所述的含浸液通过控制水和聚硅氧烷配比,加上乳化工艺,达成一定的水包油颗粒半径,在填充时不会因为颗粒过大影响渗透。所述含浸液的填充性能优异,性质稳定。结合优选的聚硅氧烷成分,最终使得所述含浸液具备优异的填充性能和材料性能,能满足片式元件的各种需求,提升产品的性能,同时保证良品率。采用水替换传统的有机溶剂在保证填充效果的同时也符合绿色安全环保理念。
本发明另一方面提供了一种片式元件的表面处理工艺,包括如下步骤:
S01:将所述片式元件真空处理;
S02:将所述经过真空处理的片式元件用所述含浸液加压含浸处理;
S03:将所述经过加压含浸处理的片式元件干燥处理;
S04:将所述经过干燥处理的片式元件清洗处理;
S05:将所述经过酒精清洗处理片的式元件热固化处理。
所述步骤S01中,所述真空处理的压力小于-0.090Mpa,所述真空处理时间为大于10min。在此工艺条件下可以将孔隙内的空气排除的较为彻底。
所述步骤S02中,所述加压含浸处理的压力大于0.3Mpa,所述加压含浸处理的时间为大于30min。结合步骤S01的真空,先将填充剂也就是含浸液吸入,然后加压,让含浸液填充更致密。
所述步骤S03中,所述干燥处理为离心甩干。离心甩干的优势在于不会对含浸液的性质产生影响,是单纯的物理手段。
所述步骤S04中,所述清洗处理采用的溶剂为酒精。酒精是较为绿色环保的溶剂,且所述聚硅氧烷在酒精中的溶解度很小,因此可以用酒精来清洗。
所述步骤S05中,所述热固化处理的时间为50-70min,温度为90-120℃。在此温度范围下,所述聚硅氧烷固化的比较彻底,时间太短固化未完成,太长则浪费能量,增加成本。所以选取此温度范围和固化时间。
在一优选实施例中,所述的片式元件的表面处理工艺还包括:将所述经过热固化处理的片式元件抛光处理。经过表面抛光处理可以使表面更光滑,也可以使所述元件具备统一标准化的品质。
进一步优选地,所述抛光处理时间为50-70min。经过实践筛选发现这个时间范围可以很好的完成抛光又不至于时间过长造成能源浪费。
本发明实施例所述的片式元件的表面处理工艺一方面由于使用了所述含浸液,因此所得的片式元件物理缺陷明显减少,致密性提升,同时带动材料性能,机械性能,电学性能提升,加上工艺本身无门槛且高效,因此在控制成本的同时大大提升了产品质量。因此在实际生产中可以在提升产品质量的同时增加良品率,等于所降低了生产成本。除了含浸液的制备是绿色环保工艺,其他环节未引入污染和有害化学物质,因此本工艺是十分完全的绿色工艺,符合国家提倡的绿色环保理念,污水废料处理成本也降低了,进一步的降低了生产成本。因此是一项适合大规模推广和应用的成本低质量高的工艺。
具体实施例
实施例1
含浸液成分:
30%体积分数的聚硅氧烷,70%体积分数的水,处理成粒径范围为25nm-115nm的乳液颗粒。
片式元件处理工艺:
S01:将所述片式元件在压力-0.090Mpa下真空处理15分钟;
S02:将所述经过真空处理的片式元件用所述含浸液在压力0.30Mpa下加压含浸处理60分钟;
S03:将所述经过加压含浸处理的片式元件离心甩干处理5分钟;
S04:将所述经过干燥处理的片式元件用酒精清洗1分钟;
S05:将所述经过酒精清洗处理片的式元件在110℃下热固化处理60分钟。
S06:将所述经过热固化处理的片式元件用抛光机抛光处理60分钟。
实施例1技术效果
表1.消除镀液渗入
表2.改善爬镀,提升效率
序号 | 产品规格 | 含浸处理工艺 | 镀镍电流(A) | 外观 |
1 | 0201铁氧体 | 无 | 5.2 | 轻微爬镀 |
2 | 0201铁氧体 | 新型含浸处理工艺 | 12 | 无爬镀 |
3 | 201铁氧体 | 新型含浸处理工艺 | 12 | 无爬镀 |
4 | 201铁氧体 | 新型含浸处理工艺 | 12 | 无爬镀 |
5 | 201铁氧体 | 新型含浸处理工艺 | 12 | 无爬镀 |
6 | 201铁氧体 | 新型含浸处理工艺 | 12 | 无爬镀 |
7 | 201铁氧体 | 新型含浸处理工艺 | 12 | 无爬镀 |
8 | 201铁氧体 | 新型含浸处理工艺 | 12 | 无爬镀 |
9 | 201铁氧体 | 新型含浸处理工艺 | 12 | 无爬镀 |
10 | 201铁氧体 | 新型含浸处理工艺 | 12 | 无爬镀 |
11 | 201铁氧体 | 新型含浸处理工艺 | 12 | 无爬镀 |
12 | 201铁氧体 | 新型含浸处理工艺 | 12 | 无爬镀 |
从所述表格1,2和图1图2可以看出,在消除镀液渗入和改善爬镀方面本发明实施例所述的工艺具备明显优势,且能够明显看出,本发明实施例所述的工艺填充更为充分,空隙明显减少。
实施例2
含浸液成分:
40%体积分数的聚硅氧烷,60%体积分数的水,处理成粒径范围为25nm-115nm的乳液颗粒。
片式元件处理工艺:
S01:将所述片式元件在压力-0.10Mpa下真空处理15分钟;
S02:将所述经过真空处理的片式元件用所述含浸液在压力0.40Mpa下加压含浸处理60分钟;
S03:将所述经过加压含浸处理的片式元件离心甩干处理5分钟;
S04:将所述经过干燥处理的片式元件用酒精清洗1分钟;
S05:将所述经过酒精清洗处理片的式元件在100℃下热固化处理70分钟。
S06:将所述经过热固化处理的片式元件用抛光机抛光处理60分钟。
实施例3
含浸液成分:
50%体积分数的聚硅氧烷,50%体积分数的水,处理成粒径范围为25nm-115nm的乳液颗粒。
片式元件处理工艺:
S01:将所述片式元件在压力-0.12Mpa下真空处理15分钟;
S02:将所述经过真空处理的片式元件用所述含浸液在压力0.35Mpa下加压含浸处理60分钟;
S03:将所述经过加压含浸处理的片式元件离心甩干处理5分钟;
S04:将所述经过干燥处理的片式元件用酒精清洗1分钟;
S05:将所述经过酒精清洗处理片的式元件在105℃下热固化处理70分钟。
S06:将所述经过热固化处理的片式元件用抛光机抛光处理60分钟。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种含浸液,由聚硅氧烷和水组成,其中所述聚硅氧烷的质量比例不小于15%,其特征在于:所述含浸液的水包油颗粒大小为25nm-115nm。
2.如权利要求1所述的含浸液,其特征在于:所述聚硅氧烷包括二甲基羟基硅油,聚二甲基硅氧烷和二氯二甲基硅烷中的至少一种。
3.一种片式元件的表面处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
将所述片式元件真空处理;
将所述经过真空处理的片式元件加压含浸处理,所述含浸处理的含浸液为权利要求1-2任一所述的含浸液;
将所述经过加压含浸处理的片式元件干燥处理;
将所述经过干燥处理的片式元件清洗处理;
将所述经过酒精清洗处理片的式元件热固化处理。
4.如权利要求3所述的片式元件的表面处理工艺,其特征在于:所述真空处理的压力小于-0.090Mpa,所述真空处理时间为大于10min。
5.如权利要求3所述的片式元件的表面处理工艺,其特征在于:所述加压含浸处理的压力大于0.3Mpa,所述加压含浸处理的时间为大于30min。
6.如权利要求3所述的片式元件的表面处理工艺,其特征在于:所述干燥处理为离心甩干。
7.如权利要求3所述的片式元件的表面处理工艺,其特征在于:所述清洗处理采用的溶剂为酒精。
8.如权利要求3所述的片式元件的表面处理工艺,其特征在于:所述热固化处理的时间为大于30min,温度为90-120℃。
9.如权利要求3-8任一所述的片式元件的表面处理工艺,其特征在于,还包括:将所述经过热固化处理的片式元件抛光处理。
10.如权利要求9所述的片式元件的表面处理工艺,其特征在于:所述抛光处理时间为大于20min。
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