System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法技术_技高网
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一种空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法技术

技术编号:41068640 阅读:7 留言:0更新日期:2024-04-24 11:23
本发明专利技术公开了一种空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法,以热处理取代电镀制程制作可焊性电极。本方法在电极内直接加入大量金属锡粉,再添加高氧化生成焓的金属铝粉来保护锡免于氧化,并通过添加其他金属如金属铜粉让其生成铜锡合金来提高其熔点;本方法也可以锡为主体直接当电极使用,在锡电极上面覆盖铝膜以避免锡电极在热处理氧化,并可在锡膜内加入适当金属如铜,让锡铜生成合金来提高电极的熔点。由此,本发明专利技术通过利用热处理制程取代电镀制程制作出可使电子元件电极不需要电镀锡制程但电极即具有焊锡性且高功能特性的可焊性电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法,尤指涉及一种利用热处理制程取代电镀制程,特别指制作出可使电子元件电极不需要电镀锡制程但电极即具有焊锡性且高功能特性的可焊性电极的方法。


技术介绍

1、现有技术1,厚膜印刷贵金属银或银钯合金虽可在空气下进行高温热处理,但是贵金属或合金材料昂贵。

2、现有技术2,利用厚膜印刷卑金属铜、镍或铜镍合金取代贵金属银或银钯合金则必须在还原气氛下热处理才可以避免卑金属铜、镍或铜镍合金氧化失去其特性,虽然材料从贵金属改成卑金属可以降低成本,但热处理制程必须从空气烧结改成还原气氛烧结,反而大幅增加制程成本。

3、现有技术3,目前电子元件不管是使用上述现有技术1在空气中烧结的贵金属,或现有技术2在还原气氛烧结的卑金属当电极,都必须进一步利用电镀锡才可以焊接在电路板子上。

4、据此,现有技术问题及其缺陷在于,目前电子元件必须透过制作电极来达成以下三功能:

5、功能一,连接电子元件导通电子元件特性。

6、功能二,连接电子元件紧密机械强度连结。

7、功能三,透过焊锡结合电子电路板。

8、因此,不管是空气下烧结的贵金属电极或者还原气氛下烧结的卑金属电极,最后都必须透过电镀锡制程,让电极表面电镀一层锡层以产生可焊性方可透过锡膏与电子电路板结合。然而电镀属于高污染环境的制程,因此发展一种可让金属电极不需要额外利用电镀一层锡层来具有可焊性的专利技术有其必要。

9、鉴此,查锡膏的成份主要由助焊剂(flux)与锡粉(powder)两大部分组合且完全混合而成。锡膏虽然价格便宜且导电率佳,但锡膏在热处时容易氧化且聚集成团,因此无法应用于电极使用,只能应用于当焊锡连接银电极或者铜电极。

10、由于不同尺寸的锡膏颗粒所装载的焊接效果有差异;在相同品质下,颗粒小锡膏黏度更大、润湿性更好、熔化速度更快,更适合细粒度、高精密产品,惟其更容易被氧化,而且价格更贵。故,本领域技术人员在实际使用时达到不使用电镀制程但电极仍然具有可焊性的需求。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于,克服现有技术所遇到的上述问题并提供一种利用热处理制程取代电镀制程制作出可使电子元件电极不需要电镀锡制程但电极即具有焊锡性且高功能特性的可焊性电极的方法。

2、为达以上的目的,本专利技术提供的一种空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法,在印刷厚膜卑金属锡导电膏膜或卑金属锡合金导电膏膜内添加10~90wt%的金属铝粉;或者先印刷一层厚膜卑金属锡导电膏膜或卑金属锡合金导电膏膜,并在所述厚膜卑金属锡导电膏膜或所述卑金属锡合金导电膏膜上再印刷一层厚膜铝保护层,在空气下进行300~600℃热处理,得到具有焊锡性且能提高电极熔点的厚膜卑金属锡外端电极或卑金属锡合金外端电极。

3、本专利技术利用所述金属铝粉或者所述厚膜铝保护层的高亲氧性保护所述卑金属锡导电膏膜或所述卑金属锡合金导电膏膜在高温空气下烧结时免于氧化;或者所述卑金属锡导电膏膜或所述卑金属锡合金导电膏膜在高温空气下烧结氧化后,通过所述金属铝粉或者所述铝保护层的强还原特性将氧化后的所述卑金属锡导电膏膜或所述卑金属锡合金导电膏膜还原成金属与合金,以得到具有焊锡性且能提高电极熔点的厚膜卑金属锡外端电极或卑金属锡合金外端电极。

4、在本专利技术上述实施例中,所述卑金属锡合金导电膏膜为锡铜合金、或锡镍合金中的任意一种。

5、在本专利技术上述实施例中,所述铝保护层为铝膜、铝合金膜或铝氧化物膜中的任意一种。

6、在本专利技术上述实施例中,所述铝合金膜为铜铝合金,所述铝氧化物膜为氧化铜。

7、为达以上的目的,本专利技术还提供一种块状陶瓷元件,至少包括两边外端电极,且所述两边外端电极包含使用上述方法而形成的厚膜卑金属锡外端电极或卑金属锡合金外端电极。

8、在本专利技术上述实施例中,所述块状陶瓷元件为gps陶瓷天线、正温度系数的热敏电阻、负温度系数的热敏电阻、压敏电阻或安规电容。

9、其中,正温度系数(negative temperature coefficient,ntc),负温度系数(positive temperature coefficient,ptc),压敏电阻(voltage dependent resistor,vdr)。

10、为达以上的目的,本专利技术还提供一种积层陶瓷共烧元件,至少包括外端电极,且所述外端电极包含使用上述方法而形成的厚膜卑金属锡外端电极或卑金属锡合金外端电极。

11、在本专利技术上述实施例中,所述积层陶瓷元件为低温陶瓷共烧元件、积层陶瓷电容器、积层ntc元件或积层vdr元件。

12、其中,低温陶瓷共烧元件(low temperature co-fired ceramic,ltcc),积层陶瓷电容器(multi-layer ceramic capacitors,mlcc),积层ntc(multilayer ntc)元件,积层vdr(multilayervdr)元件。

13、在本专利技术上述实施例中,所述外端电极为所述积层陶瓷共烧元件进行高温烧结完成并经过电镀镍后,进行浸镀卑金属锡导电膏膜或卑金属锡合金导电膏膜,再浸镀铝保护层,在空气中热处理烧结去除所述铝保护层而形成。

14、在本专利技术上述实施例中,所述外端电极为所述积层陶瓷共烧元件进行高温烧结完成后直接浸镀卑金属锡导电膏膜或卑金属锡合金导电膏膜,再浸镀铝保护层,在空气中热处理烧结去除该铝保护层而形成。

15、为达以上的目的,本专利技术还提供一种晶片电阻器,至少包括与电阻层连接的正电极或背电极,且所述正电极或背电极包含使用上述方法而形成烧结的厚膜卑金属正锡电极或卑金属正锡合金电极,或者卑金属背锡电极或卑金属背锡合金电极。

16、为达以上的目的,本专利技术还提供一种制作晶片合金电阻器包含卑金属当合金电阻层的方法,先印刷一层厚膜卑金属合金电阻膏膜并在其上再印刷一层厚膜铝保护层,以晶片电阻制程在空气下进行500~1400℃热处理,利用该铝保护层的高亲氧性保护该卑金属合金电阻膏膜在高温空气下烧结时免于氧化,使该铝保护层形成绝缘性但具高导热的散热层,以得到具有焊锡性且能维持电阻特性的厚膜卑金属合金电阻层。

17、在本专利技术上述实施例中,该卑金属合金电阻膏膜为铜镍膜、铜锰膜、或镍铬(矽)膜中的任意一种。

18、在本专利技术上述实施例中,该铝保护层为铝膜、铝合金膜、或铝氧化物膜中的任意一种。

19、在本专利技术上述实施例中,该铝合金膜为铜铝合金,该铝氧化物膜为氧化铜。

20、在本专利技术上述实施例中,在该晶片电阻制程中折条后,进行侧导制作以溅镀高导电率金属锡与内部该卑金属合金电阻层连接形成欧姆接触,然后依该晶片电阻制程,完成后续标准制程,制作成该晶片合金电阻器。

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【技术保护点】

1.一种空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法,其特征在于:在印刷厚膜卑金属锡导电膏膜或卑金属锡合金导电膏膜内添加10~90wt%的金属铝粉;或者先印刷一层厚膜卑金属锡导电膏膜或卑金属锡合金导电膏膜,并在所述厚膜卑金属锡导电膏膜或所述卑金属锡合金导电膏膜上再印刷一层厚膜铝保护层,在空气下进行300~600℃热处理,得到具有焊锡性且能提高电极熔点的厚膜卑金属锡外端电极或卑金属锡合金外端电极。

2.根据权利要求1所述的空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法,其特征在于:所述卑金属锡合金导电膏膜为锡铜合金、或锡镍合金中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法,其特征在于:所述铝保护层为铝膜、铝合金膜或铝氧化物膜中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法,其特征在于:所述铝合金膜为铜铝合金,所述铝氧化物膜为氧化铜。

5.一种块状陶瓷元件,其特征在于:至少包括两边外端电极,且所述两边外端电极包含使用如权利要求1至4项中任一项所述的方法而形成的厚膜卑金属锡外端电极或卑金属锡合金外端电极。

6.根据权利要求5所述的块状陶瓷元件,其特征在于:所述块状陶瓷元件为GPS陶瓷天线、正温度系数的热敏电阻、负温度系数的热敏电阻、压敏电阻或安规电容。

7.一种积层陶瓷元件,其特征在于:至少包括外端电极,且所述外端电极包含使用如权利要求1至4项中任一项所述的方法而形成的厚膜卑金属锡外端电极或卑金属锡合金外端电极。

8.根据权利要求7所述的积层陶瓷元件,其特征在于:所述积层陶瓷元件为低温陶瓷共烧元件、积层陶瓷电容器、积层NTC元件或积层VDR元件。

9.根据权利要求7所述的积层陶瓷元件,其特征在于:所述外端电极为所述积层陶瓷共烧元件进行高温烧结完成并经过电镀镍后,进行浸镀卑金属锡导电膏膜或卑金属锡合金导电膏膜,再浸镀铝保护层,在空气中热处理烧结去除所述铝保护层而形成。

10.根据权利要求7所述的积层陶瓷元件,其特征在于:所述外端电极为所述积层陶瓷共烧元件进行高温烧结完成后直接浸镀卑金属锡导电膏膜或卑金属锡合金导电膏膜,再浸镀铝保护层,在空气中热处理烧结去除该铝保护层而形成。

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【技术特征摘要】

1.一种空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法,其特征在于:在印刷厚膜卑金属锡导电膏膜或卑金属锡合金导电膏膜内添加10~90wt%的金属铝粉;或者先印刷一层厚膜卑金属锡导电膏膜或卑金属锡合金导电膏膜,并在所述厚膜卑金属锡导电膏膜或所述卑金属锡合金导电膏膜上再印刷一层厚膜铝保护层,在空气下进行300~600℃热处理,得到具有焊锡性且能提高电极熔点的厚膜卑金属锡外端电极或卑金属锡合金外端电极。

2.根据权利要求1所述的空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法,其特征在于:所述卑金属锡合金导电膏膜为锡铜合金、或锡镍合金中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法,其特征在于:所述铝保护层为铝膜、铝合金膜或铝氧化物膜中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的空气中烧结可焊卑金属与合金元件制作方法,其特征在于:所述铝合金膜为铜铝合金,所述铝氧化物膜为氧化铜。

5.一种块状陶瓷元件,其特征在于:至少包括两边外端电极,且所述两边外端电极包含使用如权利要求1至4项中任一项所述的方法而形成的厚膜卑金属锡...

【专利技术属性】
技术研发人员:李文熙
申请(专利权)人:李文熙
类型:发明
国别省市:

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