一種電子元件及其制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子元件及其制造方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]在傳統(tǒng)的疊壓成型工藝中，附有導(dǎo)電電極的基片直接通過疊壓成型使上下基片粘合在一起，形成生坯，后將生坯和電極進(jìn)行共燒處理。由于導(dǎo)電電極及基片分別屬于金屬和非金屬材料，在燒成的過程中兩種材料的燒結(jié)收縮過程存在較大的差異，而兩種材料在沒有達(dá)到燒成溫度之前均處于低強度階段，當(dāng)受到收縮過程差異造成的應(yīng)力時，瓷體或電極會產(chǎn)生缺陷導(dǎo)致可靠性較差。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種電子元件的制造方法，使得電子元件內(nèi)部的電極和瓷體不容易開裂。
[0004]—種電子元件的制造方法，包括如下步驟:
[0005]S1、在基片上形成電極生料層，所述基片為經(jīng)過燒結(jié)的氧化鋁基片或氧化鋯基片;
[0006]S2、對附有所述電極生料層的基片進(jìn)行燒結(jié)，使所述電極生料層形成電極；
[0007]S3、將所述電極轉(zhuǎn)移到薄膜生料片上；
[0008]S4、將多層附有電極的薄膜生料片進(jìn)行層疊形成坯體，對所述坯體進(jìn)行燒結(jié)。
[0009]在一個實施例中，
[0010]在步驟S2與步驟S3之間，還包括如下步驟:
[0011 ]S21、將附有所述電極的基片放入氫氟酸溶液中浸泡。
[0012]在一個實施例中，
[0013]在步驟S21之后還包括如下步驟:
[0014]S21、將浸泡了氫氟酸溶液的基片進(jìn)行烘干；
[0015]S22、將烘干后的基片附有所述電極的一面粘上發(fā)泡膠，使所述電極粘在所述發(fā)泡膠上；
[0016]S23、將所述基片移除，使所述電極與基片分離；
[0017]在步驟S3包括如下步驟:
[0018]S31、將所述發(fā)泡膠與所述薄膜生料片粘合，使所述電極在所述薄膜生料片與發(fā)泡膠之間；
[0019]S32、對所述電極、薄膜生料片和發(fā)泡膠施加壓力，使所述電極與薄膜生料片之間產(chǎn)生結(jié)合力；
[0020]S33、對所述發(fā)泡膠加熱使所述發(fā)泡膠失去粘性，然后將所述發(fā)泡膠與所述電極和薄膜生料片分離。
[0021]在一個實施例中，
[0022]所述基片由氧化鋁和硼硅玻璃制作而成，其中氧化鋁的質(zhì)量含量大于90%。
[0023]在一個實施例中，
[0024]氧化鋁的質(zhì)量含量大于99%。
[0025]在一個實施例中，
[0026]所述基片由氧化鋯和硼硅玻璃制作而成，其中氧化鋯的質(zhì)量含量大于99%。
[0027]在一個實施例中，
[0028]所述氫氟酸溶液的質(zhì)量濃度為0.5 %?1 % ;
[0029]浸泡的時長介于2min?5min ；
[0030]烘干的溫度為50°C，烘干的時長介于5min?lOmin。
[0031]在一個實施例中，
[0032]在步驟S32中，將電極、薄膜生料片和發(fā)泡膠放入水中進(jìn)行溫水等靜壓，其中，水溫介于60°C?75°C，等靜壓壓力為5000psi?8000psi。
[0033]在一個實施例中，
[0034]在步驟S33中，對所述發(fā)泡膠的加熱溫度為120°C，加熱時長為5min?lOmin。
[0035]本發(fā)明還提供了一種電子元件，采用所述的電子元件的制造方法制作而成。
[0036]本發(fā)明的有益效果是:
[0037]在疊層成型前對電極先燒成，形成一定的強度后再與瓷體材料共燒，當(dāng)電極材料與共燒材料燒結(jié)過程中產(chǎn)生應(yīng)力時，電極材料能耐受住瓷體收縮施加的應(yīng)力，保證電極及瓷體間的致密性，減少內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生。本發(fā)明尤其適用于電極起始收縮溫度與瓷體材料起始收縮溫度差異大于150°C，或收縮率差異大于10%的兩種或多種材料共燒情況。采用本發(fā)明可保證內(nèi)部電極連通，防止電極和瓷體開裂，提升了電子元件的可靠性性能。
【【附圖說明】】
[0038]圖1是本發(fā)明一種實施例的電子元件制造方法的示意圖。
【【具體實施方式】】
[0039]以下對發(fā)明的較佳實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0040]如圖1所示，在一種實施例里，電子元件制造方法包括以下步驟:
[0041]S1、在基片101上形成電極生料層，所述基片101為經(jīng)過燒結(jié)的氧化鋁基片或氧化錯基片；
[0042]S2、對附有所述電極生料層的基片101進(jìn)行燒結(jié)，使所述電極生料層形成電極102 ；
[0043]S3、將所述電極轉(zhuǎn)移到薄膜生料片103上；
[0044]S4、將多層通過步驟S1至S3制作得到的附有電極的薄膜生料片103進(jìn)行層疊形成坯體100，對所述坯體進(jìn)行燒結(jié)。
[0045]坯體燒結(jié)前還可以依次進(jìn)行切割和排膠處理，燒結(jié)后還可以依次進(jìn)行倒角、制作端電極和電鍍等處理，從而得到電子元件。
[0046]在步驟S2中，經(jīng)過燒結(jié)的基片101在此步驟中不會或者說幾乎不會再收縮，而電極生料層在燒結(jié)過程中則會產(chǎn)生收縮，電極生料層相對于基片101而言具有較大的收縮率，因此，燒結(jié)形成的電極102與基片101之間不會形成非常緊密的結(jié)合力，在步驟S3中，容易將電極轉(zhuǎn)移到薄膜生料片103上。而在步驟S4中，由于燒結(jié)后的電極102在此步驟中不會或者說幾乎不會再收縮，而薄膜生料片103相對于電極102而言燒結(jié)收縮率相差不大，因此，燒結(jié)后，電極102與薄膜生料片103燒成的瓷體之間形成穩(wěn)定的結(jié)合，同時電極和瓷體均不容易產(chǎn)生裂痕。
[0047]基片101可以由粉末狀的A1203和粉末狀的硼硅玻璃的混合物制作而成，其中，八1203質(zhì)量含量大于90%，在一個實施例中厶1 203質(zhì)量含量大于99%。基片101也可以由粉末狀的氧化鋯和粉末狀的硼硅玻璃的混合物制作而成，其中，氧化鋯的質(zhì)量含量大于90 %。
[0048]在步驟S1中，電極生料層可以通過以下步驟制作:
[0049]配制電極楽料，所述電極楽料是介電常數(shù)在0.016?0.025mm*ohm的銀楽或銅楽，電極漿料中含有二氧化硅。在步驟S2中，在燒結(jié)過程中，電極102與基片101之間形成相互浸潤的粘合層，粘合層由硼硅玻璃組成，粘合層將電極102與基片101固定在一起(這種結(jié)合力比較小)，因此，電極102不會任意收縮，能夠保持原來電極生料層的形狀。
[0050]通過印刷或光刻法將電極漿料涂布在基片101上，形成所述電極生料層。
[0051]可以通過以下步驟將所述電極102轉(zhuǎn)移到薄膜生料片103上:
[0052]S21、將附有電極102的基片101放在濃度為0.5%?1 %的氫氟酸溶液中浸泡2?5min，以腐蝕電極102與基片101之間的粘合層，以便于后續(xù)電極102從基片101中脫離。然后在50°C的烘箱中對電極102和基片101烘烤5?lOmin。
[0053]S22、將基片101附有所述電極102的一面粘上發(fā)泡膠104，使所述電極102粘在所述發(fā)泡膠104上；注意排除貼合中的氣孔后，將所述基片101移除，使所述電極102與基片101分離。
[0054]S23、將所述發(fā)泡膠104與所述薄膜生料片103粘合，使所述電極102在所述薄膜生料片103與發(fā)泡膠104之間。對所述電極102、薄膜生料片103和發(fā)泡膠104施加壓力，使所述電極102與薄膜生料片103之間產(chǎn)生結(jié)合力。例如，將電極102、薄膜生料片103和發(fā)泡膠104放入水中，進(jìn)行溫水等靜壓，其中水溫為60?75°C，等靜壓壓力為5000?8000psi。
[0055]S24、對發(fā)泡膠104進(jìn)行120°C熱處理5?lOmin，從而使發(fā)泡膠104失去粘性，發(fā)泡膠104無法形成對電極102和薄膜生料片103粘合，然后將所述發(fā)泡膠與所述電極和薄膜生料片分離。
[0056]薄膜生料片103中含有硼硅玻璃，其可以是氧化鋁生料片(氧化鋁的質(zhì)量含量小于90% )、鐵氧體生料片或者玻璃生料片。
[0057]在優(yōu)選的實施例中，薄膜生料片103是有粉末狀的A1203和粉末狀的硼硅玻璃的混合物制作而成。更優(yōu)選的，薄膜生料片103是由重量百分比為35%?45%的A1203、以及55%?65%的硼硅玻璃的混合物制作而成，更優(yōu)選的，A1203和硼硅玻璃的重量百分比為40%:60%。所述粉末狀的A1203的優(yōu)選粒徑是，D50為1.5 μ m，D95為3 μ m。所述粉末狀的硼硅玻璃的優(yōu)選粒徑是，D50為1.5 μ m，D95為3 μ m。
[0058]在上述實施例中，薄膜生料片103可以通過以下步驟制備:
[0059]將重量百分比為35%?45%的A1203和重量百分比為55%