陶瓷基片的表面處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及表面貼裝型陶瓷元件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種單層電容器用BaTi03陶瓷基片的表面處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]BaTi03陶瓷作為一種常用的電子元器件的制備材料，具有較好的鐵電、壓電、耐壓和絕緣性能，被廣泛的應(yīng)用于制造陶瓷敏感元件。
[0003]BaT13陶瓷基片在合成的過程中采用了高溫?zé)Y(jié)的工藝，使得制備出來的陶瓷基片出現(xiàn)了形變、表面凸凹不平、表面粗糙度數(shù)值過高等不良因素，嚴(yán)重影響了陶瓷基片作為電子元器件的性能和組裝過程中的鍵合度。
[0004]對(duì)于這種陶瓷材料的表面處理，目前多采用單面或者雙面的研磨方式。由于處理方法不當(dāng)及材料韌性大、硬度小的特點(diǎn)，基片研磨后多存在表面劃痕、表面空洞、厚度差異大、基片破碎等現(xiàn)象，在陶瓷基片成本和利用率上造成了嚴(yán)重浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有工藝技術(shù)的不足，提供一種更簡(jiǎn)便、更合理的雙面研磨的表面處理方法，此方法采用磨掉陶瓷基片表面的材料，能夠有效地改善了陶瓷基片的厚度均勻性、表面平整度和表面粗糙度。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種單層電容器用BaTi03陶瓷基片的表面處理方法，包括如下步驟:
(1)研磨盤的選擇:用銅盤、鋁盤、鑄鐵盤、陶瓷盤、金絲絨盤和羊絨盤中的一種或幾種；
(2)研磨液的選擇:磨料粒度選擇為2?20μπι的金剛石、碳化硅、氧化鋁、氧化硅和氧化鈰中的一種或幾種，其和去離子水、分散劑、潤(rùn)滑劑、表面活性劑的配比為1:10: 0.002:0.01: 0.002，也可以是和去離子水、分散劑、潤(rùn)滑劑、表面活性劑中的一種或幾種混合均勻液；
(3)行星架的選擇:以FR-4玻璃纖維板，環(huán)氧樹脂，塑料中的一種或幾種為母板制作行星架，其厚度大于或等于基片厚度；
(4)先研磨后拋光，研磨速率的控制為研磨速率為8?10ym/min，拋光速率為3?4 ym/min，配種控制在3?5kg，研磨時(shí)間段控制在30min內(nèi)；
(5)以去離子水、酒精、丙酮和清洗劑中的一種或集中混合均勻，在40?50°C，功率250?300W的范圍內(nèi)超聲清洗30min ；
(6)表面處理后，對(duì)基片進(jìn)行熱處理，條件為500?600°C，保溫時(shí)間2hr。
[0007]進(jìn)一步的，適用于1、II電介質(zhì)陶瓷基片。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:采用自制研磨液和簡(jiǎn)單的雙面研磨法，在行星架的保護(hù)下保證陶瓷基片的完整性，也提高了基片的厚度均勻性；另外由于研磨液的獨(dú)特配置，有效地控制了基片表面粗糙度和減小了基片清洗的難度，進(jìn)一步提高了陶瓷基片的合格率。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例一:
一種單層電容器用BaTi03陶瓷的表面處理方法是將BaTi03陶瓷基片直接研磨到所需要的厚度，粗糙度達(dá)到100?200nm。燒結(jié)好的陶瓷基片按尺寸規(guī)格歸類好后，選擇厚度、大小一致的基片進(jìn)行表面處理。本實(shí)施例以尺寸為30.8mmmX30.8mmX0.35mm的陶瓷基片，研磨到厚度0.15mm為例:
(1)選擇與陶瓷基片可以完全密合的行星架，其材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)玻璃纖維板(FR— 4)，環(huán)氧樹脂，塑料中的一種或幾種。如密合度有問題，請(qǐng)及時(shí)用刀片或者剪刀處理；
(2)選擇銅盤、鋁盤、鑄鐵盤、陶瓷盤、金絲絨盤和羊絨盤中的一種或幾種作為研磨盤，將行星架和陶瓷基片在下研磨盤上放置妥當(dāng)后，蓋上上研磨盤，開始補(bǔ)給10?20 μπι金剛石、碳化硅、氧化鋁、氧化硅和氧化鈰中的一種或幾種混合液的研磨液，流量速率為500ml/hr ；
(3)調(diào)整研磨盤的轉(zhuǎn)速:前I?2min的速率為5?10r/min，之后30?37r/min，研磨時(shí)間為20?25min，研磨到厚度為(0.15±0.01) mm即可結(jié)束；
(4)采用真空吸筆的方式將研磨好的陶瓷基片從研磨盤上取出；
(5)將取出的基片放入清洗液中，其中清洗液的配置以去離子水、酒精、丙酮和清洗劑中的一種或集中混合均勻，在40?50°C，功率250?300W的范圍內(nèi)超聲清洗30min ；
(6)清洗后，基片放入烘箱，在40?60°C的范圍內(nèi)熱烘3?5min，即可取出測(cè)試表面粗糙度，本實(shí)施例測(cè)試結(jié)果為100?200nm之間；
(7)基片的熱處理過程，在馬弗爐中550°C保溫2hr。
[0010]實(shí)施例二:
一種單層電容器用BaTi03陶瓷的表面處理方法是將BaTi03陶瓷基片直接研磨到所需要的厚度，粗糙度達(dá)到60?90nm，燒結(jié)好的陶瓷基片按尺寸規(guī)格歸類好后，選擇厚度、大小一致的基片進(jìn)行表面處理。本實(shí)施例以尺寸為30.8mmmX30.8mmX0.35mm的陶瓷基片，研磨到厚度0.15mm為例:
(1)選擇與陶瓷基片可以完全密合的行星架，其材質(zhì)為PBC板、聚氨酯中的一種，如密合度有問題，請(qǐng)及時(shí)用刀片或者剪刀處理；
(2)選擇銅盤、鋁盤、鑄鐵盤、陶瓷盤、金絲絨盤和羊絨盤中的一種或幾種作為研磨盤，將行星架和陶瓷基片在下研磨盤上放置妥當(dāng)后，蓋上上研磨盤，開始補(bǔ)給10?20 μπι金剛石、碳化硅、氧化鋁、氧化硅和氧化鈰中的一種或幾種混合液的研磨液，流量速率為500ml/hr ；
(3)調(diào)整研磨盤的轉(zhuǎn)速:前I?2min的速率為5?10r/min，之后30?37r/min，研磨時(shí)間為15?20min，研磨到厚度為(0.20±0.01) mm即可結(jié)束；
(4)采用真空吸筆的方式將研磨好的陶瓷基片從研磨盤上取出，用清洗液清洗干凈，然后烘干；
(5)選擇銅盤、鑄鐵盤、鋁盤和羊絨盤中的一種或幾種作為研磨盤，將烘干后的再次放到研磨盤上，蓋上上研磨盤，開始補(bǔ)給2?10 μπι金剛石、碳化硅、氧化鋁、氧化硅和氧化鈰中的一種或幾種混合液的研磨液，流量速率為500ml/hr ;
(6)調(diào)整研磨盤的轉(zhuǎn)速:前I?2min的速率為3?5r/min，之后10?20r/min，研磨時(shí)間為20?25min，研磨到厚度為(0.15±0.01) mm即可結(jié)束；
(7)將取出的基片放入清洗液中，其中清洗液的配置以去離子水、酒精、丙酮和清洗劑中的一種或集中混合均勻，在40?50°C，功率250?300W的范圍內(nèi)超聲清洗30min ；
(8)清洗后，基片放入烘箱，在40?60°C的范圍內(nèi)熱烘3?5min，即可取出測(cè)試表面粗糙度。本實(shí)施例測(cè)試結(jié)果在60?90nm范圍之內(nèi)；
(9)基片的熱處理過程，在馬弗爐中550°C保溫2hr。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:采用自制研磨液和簡(jiǎn)單的雙面研磨法，在行星架的保護(hù)下保證陶瓷基片的完整性，也提高了基片的厚度均勻性；另外由于研磨液的獨(dú)特配置，有效地控制了基片表面粗糙度和減小了基片清洗的難度，進(jìn)一步提高了陶瓷基片的合格率。
[0012]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單層電容器用BaTi03陶瓷基片的表面處理方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)研磨盤的選擇:用銅盤、鋁盤、鑄鐵盤、陶瓷盤、金絲絨盤和羊絨盤中的一種或幾種； (2)研磨液的選擇:磨料粒度選擇為2?20μπι的金剛石、碳化硅、氧化鋁、氧化硅和氧化鈰中的一種或幾種，其和去離子水、分散劑、潤(rùn)滑劑、表面活性劑的配比為1:10: 0.002:0.01: 0.002，也可以是和去離子水、分散劑、潤(rùn)滑劑、表面活性劑中的一種或幾種混合均勻液； (3)行星架的選擇:以FR-4玻璃纖維板，環(huán)氧樹脂，塑料中的一種或幾種為母板制作行星架，其厚度大于或等于基片厚度； (4)先研磨后拋光，研磨速率的控制為研磨速率為8?10ym/min，拋光速率為3?4 ym/min，配種控制在3?5kg，研磨時(shí)間段控制在30min內(nèi)； (5)以去離子水、酒精、丙酮和清洗劑中的一種或集中混合均勻，在40?50°C，功率250?300W的范圍內(nèi)超聲清洗30min ； (6)表面處理后，對(duì)基片進(jìn)行熱處理，條件為500?600°C，保溫時(shí)間2hr。2.如權(quán)利要求1所述的一種單層電容器用BaTi03陶瓷基片的表面處理方法，其特征在于:適用于1、II電介質(zhì)陶瓷基片。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種單層電容器用BaTiO3陶瓷基片的表面處理方法，包括如下步驟：1）研磨盤的選擇；（2）研磨液的選擇；（3）行星架的選擇；（4）先研磨后拋光，研磨速率的控制為研磨速率為8～10μm/min，拋光速率為3～4μm/min，配種控制在3～5kg，研磨時(shí)間段控制在30min內(nèi)；（5）以去離子水、酒精、丙酮和清洗劑中的一種或集中混合均勻，在40～50℃，功率250～300W的范圍內(nèi)超聲清洗30min；（6）表面處理后，對(duì)基片進(jìn)行熱處理，條件為500～600℃，保溫時(shí)間2hr；該回收式切削機(jī)械能夠保護(hù)工廠環(huán)境，防止切削液污染場(chǎng)地。
【IPC分類】H01G13/00
【公開號(hào)】CN105070545
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510521913
【發(fā)明人】丁明建, 莊彤, 羅正, 李杰成, 廖浩然
【申請(qǐng)人】廣州天極電子科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月24日