專利名稱：疊層型片式電子元器件制備方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及疊層型片式電子元器件制備方法及其所用裝置，具體地講，本發(fā)明涉及一種具有超薄介質(zhì)膜的疊層型片式電子元器件的制備方法及其所用裝置。
背景技術(shù)：
在制備疊層型片式電子元器件如疊層型片式電容器時(shí)，首先通過(guò)流延的方法，在塑料載膜上均勻地形成一層介質(zhì)薄膜；接著，采用絲網(wǎng)印刷等方法，在介質(zhì)薄膜上按照規(guī)定的圖案來(lái)印刷內(nèi)部電極層；然后，將印刷有內(nèi)部電極層的介質(zhì)薄膜，按照規(guī)定的尺寸從塑料載膜上分離出來(lái)，并進(jìn)行疊層、壓固，制作成多層薄膜；將該多層薄膜按照單位電容器的形狀加以切斷，制作出未燒成的芯片；最后，在該未燒成芯片的端部涂上端電極漿料，將它加以燒結(jié)而得到疊層型的電容器。當(dāng)然，未燒成的芯片和端電極漿料也可以不同時(shí)進(jìn)行燒結(jié)，可以先將未燒成的芯片進(jìn)行燒結(jié)，然后再涂上端電極漿料進(jìn)行燒結(jié)。
在上述制造疊層型片式電子元器件的過(guò)程中，流延、絲印、疊層都是必不可少的工序。對(duì)于流延后介質(zhì)薄膜大于5μm以上的情況，現(xiàn)有的制造方法及裝置已經(jīng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)。然而，隨著疊層型片式電子元器件朝小尺寸、高層數(shù)的方向發(fā)展，要求流延后介質(zhì)薄膜的厚度越來(lái)越薄，這樣，疊層工序?qū)崿F(xiàn)起來(lái)就有相當(dāng)?shù)碾y度，甚至制約了這種發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)流延后介質(zhì)薄膜在5μm以下時(shí)，將印刷有內(nèi)部電極的介質(zhì)薄膜從塑料載膜上分離出來(lái)并進(jìn)行疊層，就存在相當(dāng)大的技術(shù)難度，因?yàn)橄抻谀壳懊撃み^(guò)程所利用的真空吸附技術(shù)，當(dāng)介質(zhì)薄膜小于5μm時(shí)，非常容易被撕破或發(fā)生變形等。同時(shí)，在介質(zhì)薄膜脫膜后進(jìn)行疊層時(shí)，變形的薄膜會(huì)嚴(yán)重影響疊層的質(zhì)量。因此，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)增加疊層前或脫膜時(shí)的薄膜厚度，從而防止薄膜破裂、減小薄膜變形，也是提高解決薄膜疊層質(zhì)量的一種途徑。

發(fā)明內(nèi)容
為了減少疊層工序的難度、保證薄膜疊層質(zhì)量，本發(fā)明通過(guò)適當(dāng)?shù)卦黾盈B層前的介質(zhì)薄膜厚度，來(lái)克服現(xiàn)有技術(shù)中缺點(diǎn)。
一方面，本發(fā)明提供了一種制備疊層型片式電子元器件的方法，該方法包括以下步驟(1)在載膜上均勻地形成一層介質(zhì)薄膜并烘干；(2)在上述的介質(zhì)薄膜上印刷所需的圖案；(3)將上述印刷有圖案的介質(zhì)薄膜烘干；(4)重復(fù)上述(1)至(3)的步驟，直到經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后累積的介質(zhì)薄膜達(dá)到預(yù)定的厚度如5μm至25μm時(shí)，將整個(gè)介質(zhì)薄膜從載膜上脫離下來(lái)；(5)按照需要，將步驟(4)中得到的脫膜后的介質(zhì)薄膜進(jìn)行疊層、壓固、燒結(jié)，制得疊層型片式電子元器件。
其中，步驟(1)中所述的載膜可以是塑料載膜，也可以是其它材質(zhì)的載膜，只要其具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、便于介質(zhì)薄膜脫離下來(lái)即可。
步驟(1)中所述的在載膜上均勻形成介質(zhì)薄膜層的方法，可以采用流延的方法，也可以采用其它的方法；步驟(2)在介質(zhì)薄膜上印刷所需圖案的方法，可以采用絲網(wǎng)印刷的方法，也可以采用其它適當(dāng)?shù)姆椒?；步驟(1)和步驟(3)中所述的烘干可以是吹風(fēng)烘干、加熱烘干或其它的烘干方式。
步驟(1)中所形成的單層介質(zhì)薄膜的厚度可以在0.5μm至5.0μm之間，優(yōu)選在1.0μm至4.0μm之間；步驟(2)中所印刷的單層圖案的厚度可以在0.2μm至2.0μm之間，優(yōu)選在0.6μm至1.8μm之間。
優(yōu)選地，在上述方法中，當(dāng)步驟(4)中所述的、累積的介質(zhì)薄膜達(dá)到8μm至20μm時(shí)，將整個(gè)介質(zhì)薄膜從載膜上脫離下來(lái)。
另外，根據(jù)所制備的疊層型片式電子元器件種類的不同，上述的制備方法可以略有不同，但只要是在疊層前將介質(zhì)薄膜厚度增加到適當(dāng)?shù)暮穸榷苊饨橘|(zhì)膜的變形或破裂，就屬于本發(fā)明的范圍。
另一方面，本發(fā)明提供了一種制備疊層型片式電容器的方法，該包括以下的步驟(1)在載膜上均勻地形成一層介質(zhì)薄膜并烘干；(2)用絲網(wǎng)印刷的方法在上述的介質(zhì)薄膜上印刷內(nèi)電極層；(3)將上述印刷有內(nèi)電極層的介質(zhì)薄膜烘干；(4)重復(fù)上述(1)至(3)的步驟，直到經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后累積的介質(zhì)薄膜達(dá)到預(yù)定的厚度如5μm至25μm時(shí)，將整個(gè)介質(zhì)薄膜從載膜上脫離下來(lái)；(5)將步驟(4)中得到的脫膜后的介質(zhì)薄膜進(jìn)行疊層、壓固、切斷，制得未燒結(jié)的芯片；(6)在上述未燒結(jié)的芯片的端部涂上端電極漿料，加以燒結(jié)而得到疊層型片式電容器；或者，將上述未燒結(jié)的芯片先進(jìn)行燒結(jié)，然后在其端部涂上端電極漿料再進(jìn)行燒結(jié)，得到疊層型片式電容器。
同樣，上述方法步驟(1)中所述的載膜可以是塑料載膜，也可以是其它材質(zhì)的載膜，只要其具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、便于介質(zhì)薄膜脫離下來(lái)即可；步驟(1)中所述的在載膜上均勻形成介質(zhì)薄膜層的方法，可以采用流延的方法，也可以采用其它的方法，優(yōu)選使用流延的方法。
驟(1)中所形成的單層介質(zhì)薄膜的厚度可以在0.5μm至5.0μm之間，優(yōu)選在1.0μm至4.0μm之間；步驟(2)中所印刷的單層內(nèi)電極層的厚度可以在0.2μm至2.0μm之間，優(yōu)選在0.6μm至1.8μm之間。
優(yōu)選地，在上述方法中，當(dāng)步驟(4)中所述的、經(jīng)過(guò)多次流延、絲網(wǎng)印刷的介質(zhì)薄膜達(dá)到8μm至20μm時(shí)，將整個(gè)介質(zhì)薄膜從載膜上脫離下來(lái)。
在制備疊層型片式電容器時(shí)，為了便于準(zhǔn)確定位，可以在第一次用絲網(wǎng)印刷方法在介質(zhì)薄膜上印刷內(nèi)電極層的同時(shí)，在載膜和/或內(nèi)電極層上印刷上定位標(biāo)記。
另外，上述方法中步驟(1)所述的流延工序和步驟(2)所述的絲網(wǎng)印刷工序可以分別在流延機(jī)和絲網(wǎng)印刷機(jī)上完成，也可以在同一臺(tái)流延、絲網(wǎng)印刷(簡(jiǎn)稱絲印)機(jī)上完成的，即流延、絲印是在同一臺(tái)設(shè)備上完成的。但由于流延過(guò)程是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，而絲印過(guò)程是有節(jié)拍的間斷運(yùn)動(dòng)過(guò)程，也就是說(shuō)在進(jìn)行絲印內(nèi)電極層的時(shí)候，載膜是靜止的，而此時(shí)在流延部分載膜還在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以在兩個(gè)過(guò)程之間會(huì)有多余出來(lái)的載膜。因此，在兩個(gè)過(guò)程之間必須安裝一個(gè)可平行移動(dòng)的導(dǎo)向棍子，通過(guò)它的水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)以消除多余出來(lái)的塑料載膜，從而保證載膜在整個(gè)過(guò)程中一直處于拉緊狀態(tài)。
所以，再一方面，本發(fā)明還提供了一種制備疊層型片式電容器的裝置，其包括流延部分、絲印部分、脫膜部分和疊層部分，其特征在于，流延部分和絲印部分是一體化的裝置，在該一體化裝置的流延部分和絲印部分之間，安裝有一個(gè)能夠平行移動(dòng)的導(dǎo)向棍子(23)，通過(guò)該導(dǎo)向棍子(23)的水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，保證載膜在整個(gè)過(guò)程中處于拉緊狀態(tài)。
一般情況下，在本發(fā)明中，單次流延過(guò)程所產(chǎn)生的介質(zhì)薄膜的厚度小于5μm。若有特殊需要，單次流延過(guò)程所產(chǎn)生的介質(zhì)薄膜的厚度也可以大于5μm，但相應(yīng)地脫膜前流延、絲印的次數(shù)可以減少。
本發(fā)明所提出的疊層型片式電子元器件制備方法及其裝置，可以大大減小超薄介質(zhì)膜的疊層難度，從而大幅度地提高具有超薄介質(zhì)膜的產(chǎn)品的質(zhì)量。
下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例，以疊層型片式電容器為例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不僅適于制備疊層型片式電容器，也適于制備其它種類的疊層型片式電子元器件。


圖1是流延機(jī)的示意圖。
圖2是絲印機(jī)的示意圖。
圖3是疊層機(jī)的示意圖。
圖4是流延、絲印一體機(jī)的示意圖。
圖5是流延、絲印過(guò)程定位方法示意圖。
圖6是經(jīng)過(guò)多次流延、絲印后的截面圖。
圖7是流延疊層過(guò)程的示意圖。
圖中，各附圖標(biāo)記的含義為1--上料漲緊輥?zhàn)?2--上料載膜卷3--導(dǎo)向棍子 4--調(diào)節(jié)糾偏棍子5--流延頭 6--流延棍子7--烘箱 8--收料載膜卷9--收料漲緊輥?zhàn)?10--絲印載臺(tái)11--攝像頭 12--絲印裝置13--圓盤滾刀14--直切刀15--脫膜裝置16--脫膜吸附裝置17--直線傳動(dòng)裝置18--直線傳動(dòng)裝置19--吸附裝置20--載板21--精確定位工作臺(tái) 22--層壓裝置23--可平行移動(dòng)的導(dǎo)向棍子24--塑料載膜25--介質(zhì)膜 26--電極層27--印在塑料載膜上的定位標(biāo)記28--印在電極層上的定位標(biāo)記具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)施例結(jié)合附圖1、2、3、5、6和7，具體說(shuō)明流延工序和絲網(wǎng)印刷工序分別在流延機(jī)和絲網(wǎng)印刷機(jī)上完成的實(shí)施方式。
如圖1所示，將載膜卷2安裝在上料漲緊輥?zhàn)?上，然后將載膜24按照一定的次序繞導(dǎo)向棍子3和調(diào)節(jié)糾偏棍子4安裝。通過(guò)調(diào)節(jié)糾偏棍子使得載膜運(yùn)動(dòng)時(shí)保持一定的方向。通過(guò)流延頭5將瓷漿均勻地流延在流延棍子6上的塑料載膜表面，形成膜厚為3μm的介質(zhì)薄膜。介質(zhì)薄膜隨著塑料載膜的移動(dòng)到烘箱7中，經(jīng)過(guò)烘干后的介質(zhì)薄膜隨塑料載膜一起在收料漲緊輥?zhàn)?的帶動(dòng)下形成收料載膜卷8。這就完成了第一次介質(zhì)薄膜的流延。
如圖2所示，將流延完的載膜卷安裝在上料漲緊輥?zhàn)?上，載膜卷饒過(guò)導(dǎo)向棍子3和調(diào)節(jié)糾偏棍子4，進(jìn)入絲印載臺(tái)10，通過(guò)絲印裝置12在介質(zhì)薄膜印刷上電極層26(厚度約為1.2μm)。在載膜上印刷上定位標(biāo)記27，電極層上也印刷上定位標(biāo)記28。第一次印刷時(shí)，攝像頭11處于不工作狀態(tài)，因?yàn)椴恍枰M(jìn)行定位工作。絲印裝置12在水平面可以進(jìn)行調(diào)整，包括前后方向、左右方向以及繞鉛垂線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣保證在第2次以及其后的印刷過(guò)程中電極層能夠進(jìn)行精確的定位；絲印裝置還可以上下運(yùn)動(dòng)，避免絲網(wǎng)與介質(zhì)薄膜之間的摩擦或刮擦等。絲印完電極層的介質(zhì)薄膜隨載膜一起經(jīng)過(guò)烘干后在收料漲緊輥?zhàn)?的帶動(dòng)下形成收料載膜卷。這就完成了第一次絲印過(guò)程。
把經(jīng)過(guò)絲印后的載膜卷在拿到流延機(jī)(如圖1所示)上進(jìn)行介質(zhì)薄膜的第2次流延過(guò)程。這樣在電極層表面又形成了一層介質(zhì)薄膜(如圖6所示)。然后在絲印機(jī)上進(jìn)行第2次印刷過(guò)程，這時(shí)攝像頭11需要采集定位標(biāo)記27的準(zhǔn)確位置，通過(guò)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算并控制絲印裝置12移動(dòng)到合理的位置進(jìn)行絲印過(guò)程。在第2次印刷過(guò)程中要求電極層有一定的錯(cuò)位(如圖6所示)。重復(fù)上述流延和絲印過(guò)程4次。這時(shí)介質(zhì)薄膜達(dá)到了預(yù)定的厚度(約17μm)。
如圖3所示，將流延、絲印完的載膜卷安裝在疊層機(jī)的上料漲緊輥?zhàn)由希瑑砂褕A盤滾刀13和兩把直切刀14將流延和絲印完成的介質(zhì)薄膜按照設(shè)定的形狀(矩形)劃開，為脫膜工作做準(zhǔn)備。攝像頭采集定位標(biāo)記27(或28)的準(zhǔn)確位置。脫膜吸附裝置15將載膜吸住，脫膜裝置16將印有多層電極層的介質(zhì)薄膜吸住并完成脫膜過(guò)程。脫膜裝置通過(guò)直線傳動(dòng)裝置17將介質(zhì)薄膜運(yùn)送到精確定位工作臺(tái)21上面。載板20上面壓上一層保護(hù)層，被吸附在精確定位工作臺(tái)上。精確定位工作臺(tái)21在水平面可以有三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，包括前后方向、左右方向以及繞鉛垂線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；同時(shí)還可以上下運(yùn)動(dòng)。計(jì)算機(jī)在處理完通過(guò)攝像頭采集過(guò)來(lái)的定位標(biāo)記的數(shù)據(jù)以后，控制精確定位工作臺(tái)的合理運(yùn)動(dòng)，使得疊層過(guò)程保持高的精度。當(dāng)脫膜裝置16與載板20接觸后，脫膜裝置將介質(zhì)薄膜通過(guò)正壓吹向載板，同時(shí)精確定位工作臺(tái)21向上移動(dòng)，將印有多層電極層的介質(zhì)薄膜與載板上的保護(hù)層壓在一起(預(yù)壓)。這就完成第1次的疊層過(guò)程(如圖7所示)。然后，脫膜裝置16通過(guò)直線傳動(dòng)裝置17回到脫膜吸附裝置15上面，繼續(xù)上述過(guò)程。當(dāng)疊層到達(dá)設(shè)定的層數(shù)時(shí)，載板就被吸附裝置18吸起，通過(guò)直線傳動(dòng)裝置18傳送到層壓裝置22完成壓實(shí)過(guò)程。同時(shí)在精確定位工作臺(tái)21上需要更換一塊載板。最后形成的疊層結(jié)果如圖7所示。
實(shí)施例2本實(shí)施例除流延工序和絲網(wǎng)印刷工序是在如圖4所示的流延絲印一體機(jī)上完成的外，其余與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3按實(shí)施例1或?qū)嵤├?所述的方法，制備脫膜前預(yù)定厚度分別約為8μm和25μm的介質(zhì)薄膜，其余過(guò)程則與實(shí)施例1或?qū)嵤├?相同。
權(quán)利要求
1.一種制備疊層型片式電子元器件的方法，包括以下步驟(1)在載膜上均勻地形成一層介質(zhì)薄膜并烘干；(2)在上述的介質(zhì)薄膜上印刷所需的圖案；(3)將上述印刷有圖案的介質(zhì)薄膜烘干；(4)重復(fù)上述(1)至(3)的步驟，直到經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后累積的介質(zhì)薄膜達(dá)到5μm至25μm時(shí)，將整個(gè)介質(zhì)薄膜從載膜上脫離下來(lái)；(5)根據(jù)需要，將步驟(4)中得到的脫膜后的介質(zhì)薄膜進(jìn)行疊層、壓固、燒結(jié)，制得疊層型片式電子元器件。
2.如權(quán)利要求1所述的制備疊層型片式電子元器件的方法，其特征在于，步驟(4)中所述的累積的介質(zhì)薄膜達(dá)到8μm至20μm時(shí)，將整個(gè)介質(zhì)薄膜從載膜上脫離下來(lái)。
3.一種制備疊層型片式電容器的方法，包括以下步驟(1)在載膜上均勻地形成一層介質(zhì)薄膜并烘干；(2)用絲網(wǎng)印刷的方法在上述的介質(zhì)薄膜上印刷內(nèi)電極層；(3)將上述印刷有內(nèi)電極層的介質(zhì)薄膜烘干；(4)重復(fù)上述(1)至(3)的步驟，直到經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后累積的介質(zhì)薄膜達(dá)到5μm至25μm時(shí)，將整個(gè)介質(zhì)薄膜從載膜上脫離下來(lái)；(5)將步驟(4)中得到的脫膜后的介質(zhì)薄膜進(jìn)行疊層、壓固、切斷，制得未燒結(jié)的芯片；(6)在上述未燒結(jié)的芯片的端部涂上端電極漿料，加以燒結(jié)而得到疊層型片式電容器；或者，將上述未燒結(jié)的芯片進(jìn)行燒結(jié)，然后在其端部涂上端電極漿料進(jìn)行燒結(jié)，得到疊層型片式電容器。
4.如權(quán)利要求3所述的制備疊層型片式電容器的方法，其特征在于，步驟(4)中所述的累積的介質(zhì)薄膜達(dá)到8μm至20μm時(shí)，將整個(gè)介質(zhì)薄膜從載膜上脫離下來(lái)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的制備疊層型片式電容器的方法，其特征在于，第一次用絲網(wǎng)印刷方法在介質(zhì)薄膜上印刷內(nèi)電極層的同時(shí)，在載膜和/或內(nèi)電極層上印刷上定位標(biāo)記。
6.如權(quán)利要求3或4所述的制備疊層型片式電容器的方法，其特征在于，步驟(1)所述的流延工序和步驟(2)所述的絲網(wǎng)印刷工序分別在流延機(jī)和絲網(wǎng)印刷機(jī)上完成。
7.如權(quán)利要求3或4所述的制備疊層型片式電容器的方法，其特征在于，步驟(1)所述的流延工序和步驟(2)所述的絲網(wǎng)印刷工序是在流延絲印一體機(jī)上完成的。
8.一種制備疊層型片式電容器的裝置，包括流延部分、絲印部分、脫膜部分和疊層部分，其特征在于，流延部分和絲印部分是一體化的裝置，而且在該一體化裝置的流延部分和絲印部分之間，安裝有一個(gè)能夠平行移動(dòng)的導(dǎo)向棍子(23)，通過(guò)該導(dǎo)向棍子(23)的水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，保證載膜在整個(gè)過(guò)程中處于拉緊狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制備疊層型片式電子元器件如疊層型片式電容器的方法，該方法包括以下步驟(1)在載膜上均勻地形成一層介質(zhì)薄膜并烘干；(2)在上述的介質(zhì)薄膜上印刷所需的圖案；(3)將上述印刷有圖案的介質(zhì)薄膜烘干；(4)重復(fù)上述(1)至(3)的步驟，直到經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后累積的介質(zhì)薄膜達(dá)到預(yù)定厚度時(shí)，將整個(gè)介質(zhì)薄膜從載膜上脫離下來(lái)；(5)按照需要，將步驟(4)中得到的脫膜后的介質(zhì)薄膜進(jìn)行疊層、壓固、燒結(jié)，制得疊層型片式電子元器件。本發(fā)明所提出的制備方法及其裝置，可以大大減小超薄介質(zhì)膜的疊層難度，大幅度地提高具有超薄介質(zhì)膜的產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)H01G4/30GK1521778SQ03113719
公開日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2003年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月30日
發(fā)明者王建明, 陳建權(quán), 陳非, 黃浩, 王易瑋, 袁中東, 陳志宏, 周宇波 申請(qǐng)人:廣東風(fēng)華高新科技集團(tuán)有限公司