專利名稱：電鍍后性能可恢復(fù)的片式元件的端電極及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍后性能可恢復(fù)的片式元件的端電極及其制備方法，屬電子元器件技術(shù)領(lǐng)域。
表面安裝技術(shù)是將片式元件的端電極經(jīng)過波峰焊或再流焊直接焊接到印刷電路板上。由于在焊接過程中銀端電極容易熔解在熔融態(tài)的焊錫液中而造成端電極的脫落，目前片式元件的銀端電極普遍采用電鍍的方法形成一層鎳阻擋層，阻止焊錫液對銀端電極的熔蝕，再在鎳層上電鍍一層錫(鉛)以提高元件的可焊性，形成如圖一所示的三層結(jié)構(gòu)的端電極。
在電鍍過程中一些片式元件因受到各種因素的影響而使性能下降以至完全失效。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，如果這些失效樣品在空氣或氧氣中加熱到一定溫度，其性能可以得到顯著改善以至完全恢復(fù)。因此如果對電鍍后的片式元件進(jìn)行氧化熱處理可以有效地消除電鍍產(chǎn)生的各種不利影響。但是由于錫的熔點較低，在二百攝氏度左右容易被氧化而使可焊性下降，使電鍍后的片式元件不能在較高溫度下進(jìn)行氧化處理。為此，本專利申請人曾經(jīng)提出過名稱為“一種片式元件的端電極及其制備工藝”的發(fā)明專利申請，申請?zhí)枮?6120702.7，將傳統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)的端電機(jī)最外層的鍍錫改成燒銀，既保留鎳阻擋層的優(yōu)點，又減小電鍍對于片式元件的不利影響，但是燒銀也有一些缺點，一方面在工藝上比較復(fù)雜，增加了生產(chǎn)成本；另一方面，燒銀層的厚度不容易控制，使片式元件端電極的尺寸一致性較差。
本發(fā)明的目的是提出一種新型結(jié)構(gòu)的端電極及其制備方法，即Ag-Ni-M三層結(jié)構(gòu)的端電極，如圖二所示。其中M代表一種熔點在500℃以上的可焊性良好的金屬。包括Ag、Au、Pd、Pt等。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的端電極相比，最外層的金屬M在較高溫度下經(jīng)氧化處理后仍能保持良好的可焊性，因而可以使片式元件能夠在電鍍后進(jìn)行氧化熱處理以消除電鍍產(chǎn)生的各種不利影響，從而提高片式元件的性能和可靠性。
本發(fā)明設(shè)計的電鍍后性能可恢復(fù)的片式元件的端電極，由片式元件端部的銀層，中間的鎳層和最外層的金屬層，該金屬層為銀、金、鉑、鈀中的任何一種。
上述電鍍后性能可恢復(fù)的片式元件的端電極的制備方法由下列各步驟組成(1)在燒有銀層的電極上電鍍鎳；(2)在上述鎳層外用電鍍方法鍍上銀、金、鉑、鈀中的任何一種；
(3)將上述第(2)步制得的樣品在氧化氣氛中400～800℃下，熱處理10～100分鐘，即為電鍍后性能可恢復(fù)的片式元件的端電極。
本發(fā)明采用與傳統(tǒng)端電極一致的電鍍成型方法，不用投資新的生產(chǎn)設(shè)備，因而在生產(chǎn)上極易實現(xiàn)另一方面由于本發(fā)明采用的端電極可使電鍍失效樣品的性能恢復(fù)，提高了產(chǎn)品的合格率，從而可顯著降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。


圖1是已有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明端電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1和圖2中，1是片式元件，2是端電極最里層的銀層，3是中間的鎳層，4是已有技術(shù)中最外層的錫層，5是本發(fā)明研制的端電極的最外層，為銀、金、鉑、鈀金屬中的任何一種。
下面介紹本發(fā)明的實施例。
實施例1選取一批表面已燒有銀的鈮鎂酸鉛基高性能低燒多層陶瓷電容器片式元件，其尺寸規(guī)格為1206，采用滾鍍方法鍍鎳，電鍍工藝參數(shù)為電鍍液成分 硫酸鎳 220g/l氯化鎳 25g/l硼 酸 35g/l12烷基硫酸鈉0.08g/l電鍍液PH值4.0電鍍液溫度50℃陰極電流密度 0.3ASD電鍍時間 30分鐘鍍鎳之后進(jìn)行清洗，部分樣品繼續(xù)鍍錫作對比用，其余的樣品則繼續(xù)鍍銀，其中鍍錫的工藝參數(shù)為電鍍液錫含量 22-27g/l電鍍液PH值4.0-5.0陰極電流密度 0.3-0.8ASD電鍍時間 40分鐘鍍銀的工藝參數(shù)為電鍍液成分氯化銀40g/l氰化鉀(總量) 60g/l氰化鉀(游離) 35g/l碳酸鉀20g/l
電鍍液溫度 20℃陰極電流密度0.4ASD電鍍時間40分鐘鍍錫和鍍銀的樣品分別用去離子水反復(fù)沖洗。鍍錫的樣品在150℃下，空氣中烘烤2小時，而鍍銀的樣品則在650℃下，空氣中燒30分鐘，自然冷卻后在25℃下測量。結(jié)果鍍錫的樣品有50％的絕緣電阻小于5×109或1KHz下?lián)p耗大于0.0250，而鍍銀的樣品只有5％絕緣電阻小于5×109或1KHz下?lián)p耗大于0.0250。對于低頻電容器如果絕緣電阻小于5×109或1KHz下?lián)p耗大于0.0250則為不合格產(chǎn)品。
實施例2選取一批已燒有銀端電極的鈦酸鋇—錫酸鈣基低頻多層陶瓷電容器片式元件，采用滾鍍的方法鍍鎳，電鍍工藝同實施例1，鍍鎳之后清洗，部分樣品繼續(xù)鍍錫，電鍍工藝參數(shù)同實施例1，其余的樣品則繼續(xù)鍍銀，工藝如下鍍液組成銷酸銀50g/l硫代硫酸鈉280g/l亞硫酸鋼80g/l乙酸鈉30g/l硫代氯基脲0.8g/lPH值6溫度30℃陰極電流密度0.3ASD電鍍時間50分鐘鍍錫和鍍銀的樣品分別用去離子水反復(fù)沖洗，鍍錫的樣品在150℃的空氣中烘烤2小時，而鍍銀的樣品則在空氣中650℃燒30分鐘，自然冷卻后在25℃下測量，結(jié)果20％的鍍錫樣品因絕緣電組小于5×109Ω而失效，而鍍銀的樣品只有3％以下的樣品失效。
實施例3選取一批端部已燒有銀電極的鈮鉍鋅—鈮鉍鎳基高頻多層陶瓷電容器片式元件，其尺寸規(guī)格為1206，采用振動電鍍方法鍍鎳，電鍍工藝參數(shù)為電鍍液成分氨基磺酸鎳650-780g/l氯化鎳60-18g/l硼 酸36-48g/l電鍍液PH值4.0電鍍液溫度50-60℃
陰極電流密度0.5-0.8ASD電鍍時間20-40分鐘鍍鎳之后進(jìn)行清洗，部分樣品繼續(xù)鍍錫，其工藝參數(shù)同例1，其余的樣品則繼續(xù)鍍鈀。鍍鈀的工藝參數(shù)為電鍍液成分鈀(以Pd(NH3)4Cl2的形式加入)15g/l氯化銨 15g/l氫氧化銨 35g/l氨(游離) 5g/l電鍍液PH值 9.0電鍍液溫度 30℃陰極電流密度 0.3ASD電鍍時間 30分鐘鍍錫和鍍鈀的樣品分別用去離子水沖洗，鍍錫的樣品在150℃下，空氣中烘烤2小時，有70％的樣品因1KHz下?lián)p耗大于0.0006或絕緣電阻小于1010而失效；而鍍鈀的樣品則在650℃下，空氣中燒30分鐘。自然冷卻后25℃下測量，只有10％以下的樣品因1KHz下?lián)p耗大于0.0006或絕緣電阻小于1010。
實施例4選取一批端部已燒有銀電極的Ni-Zn-Cu鐵氧體多層片式電感元件，其型號為LCM1210R-41010M，采用滾鍍方法鍍鎳，電鍍工藝參數(shù)同實施例1，鍍鎳之后進(jìn)行清洗，部分樣品繼續(xù)鍍錫，其工藝參數(shù)同例1，其余的樣品則繼續(xù)鍍鉑，鍍鉑的工藝為溶液組成亞硝酸二氨鉑10g/l氨基磺酸50g/l溫度 60℃PH值 2陰極電流密度 1ASD電鍍時間 30分鐘鍍錫和鍍鉑的樣品分別用去離水反復(fù)沖洗，鍍錫的樣品在150℃下，空氣中烘烤2小時，而鍍鉑的樣品則在650℃在空氣中燒30分鐘，自然冷卻后在25℃下測量，結(jié)果鍍錫的樣品在100MHz下有30％因品質(zhì)因子Q小于15而失效了，而鍍鉑的樣品只有5％以下的樣品失效。
實施例5選取一批已燒有銀端電極的Ni-Zn-Cu鐵氧體多層片式電感元件，其型號為LCM1210R-R082M，采用滾鍍的方法鍍鎳，電鍍工藝同實施例1，鍍鎳之后清洗，部分樣品繼續(xù)鍍錫，電鍍工藝參數(shù)同實施例1，其余的樣品則繼續(xù)鍍金，工藝為下鍍液組成氰化金鉀20g/l焦磷酸鉀25g/l氰化銀鉀0.05g/lPH值 7溫度 30℃陰極電流密度 1ASD電鍍時間 30分鐘鍍金和鍍錫的樣品分別用去離水反復(fù)沖洗，鍍錫的樣品在150℃的空氣中烘烤2小時，而鍍金的樣品則在空氣中650℃燒30分鐘，自然冷卻后在25℃下測量，結(jié)果鍍錫的樣品在100MHz下有40％因品質(zhì)因子Q小于27而失效，鍍金的樣品則只有3％以下失效。
實施例6選取一批已燒有銀端電極的鈦酸鋇—鈦酸鎂基高頻多層陶瓷電容器片式元件，采用滾鍍的方法鍍錫，電鍍工藝同實施例1，鍍鎳之后清洗，部分樣品繼續(xù)鍍錫，電鍍工藝參數(shù)同實施例1，其余的樣品則繼續(xù)鍍金，工藝為下鍍液組成金(以亞硫酸金鉀加入) 10g/l亞硫酸鉀 100g/l鈷(以乙胺四乙酸鈷加入)0.3g/l磷酸氫二鉀20g/lPH值10溫度50℃陰極電流密度0.8ASD電鍍時間30分鐘鍍錫和鍍金的樣品分別用去離子水反復(fù)沖洗，鍍錫的樣品在150℃的空氣中烘烤2小時，而鍍金的樣品則在空氣中650℃燒30分鐘，自然冷卻后在25℃下測量，結(jié)果20％的鍍錫樣品因絕緣電阻小于1×1010Ω而失效，而鍍金的樣品只有3％以下失效。
權(quán)利要求
1.一種電鍍后性能可恢復(fù)的片式元件的端電極，包括片式元件端部的銀層和是間的鎳層，其特征在于還包括最外層的金屬層，該金屬層為銀、金、鉑、鈀中的任何一種。
2.一種如權(quán)利要求1所述的端電極的制備方法，其特征在于該制備方法由下列各步驟組成(1)在燒有銀層的電極上電鍍鎳；(2)在上述鎳層外用電鍍方法鍍上銀、金、鉑、鈀中的任何一種；(3)將上述第(2)步制得的樣品在氧化氣氛中400～800℃下，熱處理10～100分鐘，即為電鍍后性能可恢復(fù)的片式元件的端電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電鍍后性能可恢復(fù)的片式元件的端電極，該端電極包括內(nèi)層的銀層和中間的鎳層，還包括外層的金屬層，該金屬層為銀、金、鉑、鈀中的任何一種。其制備方法是首先在燒有銀層的電極上電鍍鎳，再在鎳層上電鍍銀、金、鉑、鈀中的任何一種金屬，最后將電鍍樣品在氧化氣氛中熱處理。本發(fā)明研制的端電極，最外層為熔點較高的可焊性良好的金屬，因而可使片式元件能夠在電鍍后進(jìn)行氧化熱處理，以消除電鍍產(chǎn)生的不利影響。
文檔編號B23K1/20GK1167662SQ9710402
公開日1997年12月17日 申請日期1997年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月18日
發(fā)明者李龍土, 陳萬平, 曾智強(qiáng), 周濟(jì), 桂治輪 申請人:清華大學(xué)