專利名稱：Smd元器件陶瓷封裝殼座制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷封裝殼座制備方法，特別是指一種SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法。
背景技術：
目前，隨著電子產品朝短、薄、輕、小方向發(fā)展，其中所采用的SMD元器件也同樣需要具有極小的外形尺寸，相應地，SMD元器件的陶瓷封裝殼座厚度都非常地薄，某些SMD元器件的陶瓷封裝殼座的總厚約為0.7±0.05mm，并分為三層，上層和下層均為0.25±0.02mm厚，中層0.2±0.02mm厚，分別加工出上層、中層及下層，再壓合成一整體形成封裝殼座。此時，陶瓷薄膜可分為兩種厚度，一種陶瓷薄膜的厚度為0.25±0.02mm，而另一種陶瓷薄膜的厚度為0.20±0.02mm。然而，從《新型陶瓷材料工藝手冊》中可以查到，傳統(tǒng)的軋滾法加工的最薄厚度≥0.8mm，可見，采用傳統(tǒng)的軋滾法是無法加工出達到這樣小厚度要求的陶瓷膜。

發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，其可批量生產加工出具有極小厚度的陶瓷封裝殼座，且產品質量穩(wěn)定。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案提供一種SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，包括如下步驟配料步驟，按照配方配制瓷料漿、粘合劑、增塑劑、金屬漿料及流延劑；真空排泡步驟，將配制好的瓷料漿與粘合劑、增塑劑裝入混磨機中，混磨40±15分鐘后，并抽真空排出瓷料漿中的氣泡；制膜步驟，制作出符合厚度要求的陶瓷膜，漿料從制膜機的料斗下部流至向前移動的載體膜上，胚膜連同載體膜進入巡回熱風烘干室進行烘干，烘干室出來的薄膜，連同載體膜一同卷軸待用；切片步驟，將陶瓷膜與載體膜分開，并將陶瓷膜切成成型模具所需的尺寸，而將取下了陶瓷膜的載體膜清洗干凈后卷軸以供循環(huán)使用；基片成型步驟，將切片后的陶瓷膜置入氣動沖床的模具內，分別成型出連片的不同基片形狀；金屬漿料印刷步驟，用印刷機將預先制好的印網，按不同要求將金屬漿料印制在成型的陶瓷基片上；疊片步驟，將印制后的成型陶瓷基片用統(tǒng)一的基準，將下、中、上三層基片疊在一起，用液壓機適量加壓使下、中、上三層陶瓷基片緊密合為一體；開片步驟，在氣動沖床上裝設與上、中、下成型模具統(tǒng)一基準的開片模具，將連片的陶瓷基片開片成為單個零件，并沖出陶瓷殼座；低溫排膠步驟，將陶瓷件單層不相接地排放在一鋁板上，放入真空烘箱中，使陶瓷件中的粘合劑、增塑劑全部排出；陶瓷燒結步驟，液壓推動將陶瓷件送入溫區(qū)控制窯爐，在窯爐的出料口采用圓筒式流動水進行冷卻，且在進出料口還均采用氮氣保護以進行絕氧燒結。
上述技術方案的進一步改進在于所加工的SMD元器件陶瓷封裝殼座的總厚為0.7±0.05mm，并分為三層膜，其中，上層和下層的厚度均為0.25±0.02mm，中層的厚度為0.2±0.02mm。
上述技術方案的進一步改進在于低溫排膠步驟中，將真空烘箱的溫度從100℃～380℃逐步加溫，每15分鐘加溫50±20℃，加溫到380±50℃后恒溫保持12±2小時，然后再逐步降溫，降溫過程需2-5小時。
上述技術方案的進一步改進在于在陶瓷燒結步驟中，最高燒結溫度控制在1500℃～1820℃，陶瓷件從進爐到出爐的燒結時間為60分鐘以內。
上述技術方案的進一步改進在于在陶瓷燒結步驟之后還包括如下步驟電解鍍暗鎳步驟，其采用傳統(tǒng)電解鍍暗鎳方法對陶瓷件進行電鍍，以使印制的金屬漿電路導電性能更好；裝金屬框步驟，利用石墨模具，將陶瓷件與金屬框組裝在一起；金屬化燒結步驟，將裝好陶瓷件和金屬框的石墨膜具推入小型燒結爐，燒結時間為10～20分鐘，燒結溫度為600℃～1200℃，燒結時也采用氮氣進行保護以及采用氨氣還原；電鍍步驟，將陶瓷件先鍍亮鎳再鍍金，且均采用電解滾鍍方法進行鍍亮鎳及鍍金。
上述技術方案的進一步改進在于在開片步驟與低溫排膠步驟之間、電解鍍暗鎳步驟與裝金屬框步驟之間以及金屬化燒結步驟與電鍍步驟之間還各具有一檢測步驟，其采用高倍顯微鏡或自動分檢機進行檢測，以檢測出其中的合格品以供下一步驟使用。
上述技術方案的進一步改進在于所述的瓷料漿的成分及質量份含量為95氧化鋁(MgO-Al2O3-SiO2)瓷粉，100份；蒸餾水，600份；抗聚凝劑，3份；除泡劑，5份；燒結促進劑，2份。
上述技術方案的進一步改進在于所述粘合劑的成分及質量份含量分別為聚乙烯醇10～60份；乙醇20～50份；蒸餾水20～60份。
上述技術方案的進一步改進在于所述增塑劑的各成分及質量份含量為95黑瓷，100～130份；甘油，0.15～1.0份；蒸餾水，300～450份。
上述技術方案的進一步改進在于在陶瓷燒結步驟中，燒結陶瓷件的載體為鉬丹，金屬化燒結步驟中，金屬框架與陶瓷件的燒結載體為石墨模具。
本發(fā)明的有益效果是通過采用本發(fā)明SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，可批量生產出厚度僅0.20±0.05mm的陶瓷基片并加工成封裝殼座，而且產品質量穩(wěn)定。
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

圖1是本發(fā)明SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法的工藝流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明提供一種SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，其包括如下各步驟A、配料步驟在本發(fā)明中，需要采用到瓷料漿為主料以及各種試劑作為輔料，輔料主要有粘合劑、增塑劑、金屬漿料、流延劑等，其中，粘合劑在工藝中主要起到粘合作用，增塑劑在工藝中起到增塑和克服溫差影響，金屬漿料在工藝中起到陶瓷件與金屬件的連接和導電作用，流延劑在工藝中則可使得陶瓷收縮系數一致。
上述的瓷料漿以及各試劑的配方分別如下列相應的表1～表5所示，在配制瓷料漿的具體操作時，將下列表1中的各原料成分倒入混磨機中混磨20～50分鐘備用即可；相應地，按照下列各試劑的配方配制好各輔料后備用。
表1、瓷料漿配方
表2、粘合劑配方(質量份含量)
表3、增塑劑配方(質量份含量)
表4、金屬漿料配方(質量份含量)
表5、流延劑配方(質量份含量)
其中，如表5所示，流延劑具有多種不同的的配方以供選擇，相應含有的成分稍有不同，但是其所起到的功效基本相同。
B、真空排泡步驟將配制好的瓷料漿與粘合劑、增塑劑裝入混磨機中，混磨40±15分鐘后，連續(xù)不斷進料，抽真空排氣泡，排氣泡后的料即可不斷供向制膜機。
C、制膜步驟此制膜步驟是采用制膜機以流延制膜方式進行制膜，所加工的SMD元器件陶瓷封裝殼座的總厚度為0.7±0.05mm，并分為三層膜，其中，上層和下層的厚度均為0.25±0.02mm，中層0.2±0.02mm厚，膜分為二種，一種膜厚度為0.25±0.02mm，一種膜厚為0.20±0.02mm，其分別采用制膜機通過流延制膜方式制作出來，在制作時，漿料從制膜機的料斗下部流至向前移動的載體膜上，坯膜的厚度由刮刀控制。胚膜連同載體膜一同進入巡回熱風烘干室進行烘干，烘干溫度控制在漿料溶劑的沸點之下，否則會出現氣泡、裂紋。烘干室出來的薄膜，連同載體膜一同卷軸待用。
D、切片步驟將陶瓷膜與載體膜分開，再用大型相紙切刀將陶瓷膜切成成型模具所需尺寸入庫備用，而將取下了陶瓷膜的載體膜清洗干凈后卷軸以供制膜時循環(huán)使用。
E、基片成型步驟用氣動沖床分別裝上下層、中層、上層各種不同模具，將切片后的陶瓷膜置入模具內，分別成型出連片的不同基片形狀，入庫待用。
F、金屬漿料印刷步驟用印刷機將預先制好的印網，按不同要求將金屬漿料印制在成型的陶瓷基片上，以保證電子元器件所需的電路要求和殼座下步工序的需要。
G、疊片步驟將印制后的成型陶瓷基片用統(tǒng)一的基準，將下層、中層、上層基片疊在一起，再用液壓機適量加壓以排出各相鄰疊層之間的空氣，而使得下、中、上三層陶瓷基片能緊密合為一體。
H、開片步驟本步驟是將連片的陶瓷基片開片成為單個零件，其在氣動沖床上裝設與上、中、下成型模具統(tǒng)一基準的開片模具，以沖出陶瓷殼座。
I、第一次檢測步驟在本檢測步驟中，采用高倍顯微鏡檢出合格產品以備下道工序之用。
J、低溫排膠步驟將中檢后的合格陶瓷件，單層不相接地排放在一鋁板上，放入真空烘箱中，將真空烘箱的溫度從100℃～380℃逐步加溫，其加溫控制為每15分鐘加溫50±20℃，加溫到380±50℃后恒溫保持12±2小時，然后再逐步降溫。降溫過程需2-5小時，這樣，使陶瓷件中的粘合劑、增塑劑等物質全部排出，此時的陶瓷件不能受任何振動，需輕拿輕放在鋁板以供下一步工序使用。
K、陶瓷燒結步驟液壓推動將陶瓷件送入溫區(qū)控制窯爐。在窯爐的出料口采用1.5米長圓筒式流動水進行冷卻，而且在進出料口還均采用氮氣保護以進行絕氧燒結。燒結時，最高燒結溫度控制在1500℃～1820℃。陶瓷件從進爐到出爐的燒結時間為60分鐘以內，燒結陶瓷件的載體為鉬丹。
L、電解鍍暗鎳步驟燒結完成后，再采用傳統(tǒng)電解鍍暗鎳方法對陶瓷件進行電鍍，以使印制的金屬漿電路導電性能更好，這樣，陶瓷件與金屬件的連接更好。
M、第二次檢測步驟電鍍完成之后，再利用自動分檢機，檢出其中導電性能及外形不合格品的陶瓷件，而將合格品供下一步驟使用。
N、裝金屬框步驟利用石墨模具，將檢測合格的陶瓷件與金屬框組裝在一起。
O、金屬化燒結步驟本步驟的目的是將陶瓷件與金屬框合為一體。燒結時，采用小型燒結爐即可。將裝好陶瓷件和金屬框的石墨膜具推入小型燒結爐，燒結時間為10～20分鐘，燒結溫度為600℃～1200℃。燒結時也采用氮氣進行保護、以及采用氨氣還原。金屬框架與陶瓷件的燒結載體為石墨模具。
P、第三次檢測步驟在金屬化燒結步驟之后，還需進行第三次檢測，其利用一自動分檢機進行分檢，以檢測出其中的合格產品。
Q、電鍍步驟將檢測出來的合格產品先鍍亮鎳再鍍金，且均采用電解滾鍍方法進行鍍亮鎳及鍍金。
在進行了上述各步驟之后，還需進行最終的檢測，以檢測出其中的合格產品，然后再進行包裝、入庫并可發(fā)貨。
通過采用上述各步驟，可批量生產出厚度僅0.20±0.02mm的陶瓷基片并加工成封裝殼座，且產品質量穩(wěn)定。
權利要求
1.一種SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，包括如下步驟配料步驟，按照配方配制瓷料漿、粘合劑、增塑劑、金屬漿料及流延劑；真空排泡步驟，將配制好的瓷料漿與粘合劑、增塑劑裝入混磨機中，混磨40±15分鐘后，并抽真空排出瓷料漿中的氣泡；制膜步驟，制作出符合厚度要求的陶瓷膜，漿料從制膜機的料斗下部流至向前移動的載體膜上，胚膜連同載體膜進入巡回熱風烘干室進行烘干，烘干室出來的薄膜，連同載體膜一同卷軸待用；切片步驟，將陶瓷膜與載體膜分開，并將陶瓷膜切成成型模具所需的尺寸，而將取下了陶瓷膜的載體膜清洗干凈后卷軸以供循環(huán)使用；基片成型步驟，將切片后的陶瓷膜置入氣動沖床的模具內，分別成型出連片的不同基片形狀；金屬漿料印刷步驟，用印刷機將預先制好的印網，按不同要求將金屬漿料印制在成型的陶瓷基片上；疊片步驟，將印制后的成型陶瓷基片用統(tǒng)一的基準，將下、中、上三層基片疊在一起，用液壓機適量加壓使下、中、上三層陶瓷基片緊密合為一體；開片步驟，在氣動沖床上裝設與上、中、下成型模具統(tǒng)一基準的開片模具，將連片的陶瓷基片開片成為單個零件，并沖出陶瓷殼座；低溫排膠步驟，將陶瓷件單層不相接地排放在一鋁板上，放入真空烘箱中，使陶瓷件中的粘合劑、增塑劑全部排出；陶瓷燒結步驟，液壓推動將陶瓷件送入溫區(qū)控制窯爐，在窯爐的出料口采用圓筒式流動水進行冷卻，且在進出料口還均采用氮氣保護以進行絕氧燒結。
2.如權利要求1所述的SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，其特征在于所加工的SMD元器件陶瓷封裝殼座的總厚為0.7±0.05mm，并分為三層膜，其中，上層和下層的厚度均為0.25±0.02mm，中層的厚度為0.2±0.02mm。
3.如權利要求1所述的SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，其特征在于低溫排膠步驟中，將真空烘箱的溫度從100℃～380℃逐步加溫，每15分鐘加溫50±20℃，加溫到380±50℃后恒溫保持12±2小時，然后再逐步降溫，降溫過程需2-5小時。
4.如權利要求1所述的SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，其特征在于在陶瓷燒結步驟中，最高燒結溫度控制在1500℃～1820℃，陶瓷件從進爐到出爐的燒結時間為60分鐘以內。
5.如權利要求1所述的SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，其特征在于在陶瓷燒結步驟之后還包括如下步驟電解鍍暗鎳步驟，其采用傳統(tǒng)電解鍍暗鎳方法對陶瓷件進行電鍍，以使印制的金屬漿電路導電性能更好；裝金屬框步驟，利用石墨模具，將陶瓷件與金屬框組裝在一起；金屬化燒結步驟，將裝好陶瓷件和金屬框的石墨膜具推入小型燒結爐，燒結時間為10～20分鐘，燒結溫度為600℃～1200℃，燒結時也采用氮氣進行保護以及采用氨氣還原；電鍍步驟，將陶瓷件先鍍亮鎳再鍍金，且均采用電解滾鍍方法進行鍍亮鎳及鍍金。
6.如權利要求5所述的SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，其特征在于在開片步驟與低溫排膠步驟之間、電解鍍暗鎳步驟與裝金屬框步驟之間以及金屬化燒結步驟與電鍍步驟之間還各具有一檢測步驟，其采用高倍顯微鏡或自動分檢機進行檢測，以檢測出其中的合格品以供下一步驟使用。
7.如權利要求1、2、3、4或5所述的SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，其特征在于所述的瓷料漿的成分及質量份含量為95氧化鋁(MgO-Al2O3-SiO2)瓷粉，100份；蒸餾水，600份；抗聚凝劑，3份；除泡劑，5份；燒結促進劑，2份。
8.如權利要求1或2所述的SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，其特征在于所述粘合劑的成分及質量份含量分別為聚乙烯醇10～60份；乙醇20～50份；蒸餾水20～60份。
9.如權利要求1所述的SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，其特征在于所述增塑劑的各成分及質量份含量為95黑瓷，100～130份；甘油，0.15～1.0份；蒸餾水，300～450份。
10.如權利要求5所述的SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，其特征在于在陶瓷燒結步驟中，燒結陶瓷件的載體為鉬丹；金屬化燒結步驟中，金屬框架與陶瓷件的燒結載體為石墨模具。
全文摘要
一種SMD元器件陶瓷封裝殼座制備方法，包括如下步驟配料、真空排泡、流延制膜、切片、基片成型、金屬漿料印刷、疊片、開片、低溫排膠、陶瓷燒結。其中，切片是將陶瓷膜與載體膜分開，并將陶瓷膜切成所需尺寸；基片成型是將切片后的陶瓷膜置入氣動沖床模具內，分別成型出連片的不同基片形狀；金屬漿料印刷是將金屬漿料印制在陶瓷基片上；疊片是將下層、中層、上層基片疊在一起，適量加壓排出疊層間的空氣，使三層基片合為一體；開片是在氣動沖床上裝設開片模具，將連片的陶瓷基片開片成為單個零件，沖出陶瓷殼座。采用本發(fā)明的方法，可批量生產出厚度僅0.20±0.02mm的陶瓷基片并加工成封裝殼座，產品質量穩(wěn)定。
文檔編號C09J129/04GK1728926SQ200510036209
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月26日 優(yōu)先權日2005年7月26日
發(fā)明者鄔明暉, 余曉峰, 余金祥 申請人:鄔明暉, 余曉峰