專利名稱：：電子元件及其制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及電子元件，特別是包含磁體的電子元件及其制作方法。
背景技術：
：近年來，隨著電子元器件的廣泛應用，在注重元件性能的同時，更加關注元件的可靠性，尤其是壽命可靠性。普通電子元件往往需要電鍍，以保證端子部位與線路板的連接，但在酸性或堿性的鍍液化學氛圍中，元件磁體主體部分容易被腐蝕、劣化，嚴重影響元件性能、外觀和使用壽命，其中比較典型即是[Mn02]x[Co304]y[Ni0]z材料體系制作的熱敏電阻。這使得在磁體外圍涂布玻璃防止被鍍液腐蝕變得十分迫切。此外，片式電子元件批量化生產時，由于材料、燒結爐溫度分布不均勻、內部電極線寬過寬等原因，往往會導致磁體開裂，使得內部電極裸露在空氣中，嚴重影響元件可靠性，有必要在磁體外表面涂布保護層，對裂縫進行彌合的同時，隔絕內部連接電極與外界環(huán)境。在已知技術解決方案中，專利文獻l(公開號CN1861271A)提供了一種涂布玻璃的方法及裝置，但這種技術具有明顯缺陷，在以下兩種情況下將失效一是對于涂布玻璃要求嚴格，倘若玻璃未能進入磁體，將導致元件端頭殘留大量玻璃，導致端子電極不能與磁體有效接觸，從而使得元件失效；二是當磁體內部含有連接電極時，這種表面處理的技術方案極有可能將電極封閉在磁體內部，導致內部電極不能與外部端子有效導通，從而使得元件失效。
發(fā)明內容本發(fā)明的主要目的就是針對現有技術的不足，提供一種電子元件及其制作方法，既能在電鍍時為元件的磁體提供保護，又能確保外部端子與磁體或其內部電極有效連接。為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案—種電子元件制作方法，包括以下步驟a.準備磁體；b.采用易分解的封端材料包覆所述磁體的端頭，形成封端磁體；c.在所述封端磁體的表面形成玻璃層；d.烘焙所述封端磁體以使所述封端材料及封端處的玻璃從所述磁體的端頭脫離；和e.在所述磁體的端頭形成端子電極。優(yōu)選地，所述封端材料為易分解的樹脂類材料。優(yōu)選地，所述步驟c包括以下子步驟cl.將玻璃與異丙醇等有機化合物混合形成溶液；c2.在所述溶液中加入剛玉小球，滾磨直到玻璃顆粒粒度D50達到25um;c3.通過噴槍在所述封端磁體噴涂所述溶液，或將所述封端磁體在所述溶液中浸漬，從而在所述封端磁體的表面形成一層玻璃液膜；禾口c4.低溫烘干固化所述玻璃液膜。優(yōu)選地，所述步驟d包括以下子步驟dl.將所述封端磁體烘焙13小時，使玻璃顆粒軟化且連接致密化；d2.所述封端材料在烘焙時受熱膨脹，所述磁體的端頭處的玻璃由于該膨脹作用而破裂和剝離；禾口d3.所述封端材料隨著溫度繼續(xù)升高而分解氣化。優(yōu)選地，所述步驟d中，在烘焙之后還進行倒角，將端頭殘余玻璃去除以平滑所述磁體的端頭。優(yōu)選地，所述步驟e中，形成所述端子電極的導電材料中含有玻璃，所述導電材料與所述磁體的端頭以及所述玻璃層未脫離的部分相結合。優(yōu)選地，所述步驟e包括以下子步驟el.在平整的金屬基板上形成具有一定厚度的漿料銀膜作為所述導電材料；禾口e2.將所述磁體的端頭插入所述漿料銀膜，所述漿料銀膜的尺寸大于所述玻璃層與所述磁體形成的橫截面的尺寸。優(yōu)選地，所述磁體由所述端子電極包覆的長度與由所述封端材料包覆的長度的差值不超過電子元件長度的1/4。優(yōu)選地，所述電子元件為疊層片式熱敏電阻，所述磁體為將陶瓷基片相互疊壓、切割和燒結后形成的疊層陶瓷主體。—種用根據權利要求1所述的電子元件制作方法制作的電子元件，所述電子元件包括磁體和端子電極，所述磁體的表面除所述磁體的端頭處覆蓋有玻璃層，所述端子電極直接與所述磁體的端頭結合。本發(fā)明有益的技術效果是根據本發(fā)明的電子元件制作方法，先采用易分解的封端材料包覆磁體的端頭，再在端頭表面形成玻璃層，然后再烘焙磁體，使封端材料和端頭的玻璃脫離磁體，較之現有技術，本發(fā)明的方法多了一個封端工序和去除封端的工序，從而在磁體覆蓋玻璃保護層之后使端頭在重新裸露在空氣之中，確保了端子電極與磁體或與其內部電極的有效連接。進一步地，通過控制封端部分尺寸和端子電極尺寸，使導電材料與磁體的端頭結合的同時也與玻璃層未脫離的部分相結合，可以有效增加端子電極與磁體的粘結力，增強元件端頭附著力，提高元件的可靠性。圖la是本發(fā)明的電子元件制作方法實施例的流程圖；圖lb是與圖la中各工序對應的產品狀態(tài)示意圖；圖2是本發(fā)明的一種疊層片式熱敏電阻的實施例的截面圖；圖3是一種實施例中封端材料和端子電極分別包覆磁體的長度，a為封端材料包覆長度，b為端子電極包覆長度；圖4是伴隨端子電極與封端材料包覆磁體尺寸差距變化，引起的磁體端頭附著力變化圖示；圖5a是疊層片式電感器內部線圈立體透視示意圖；圖5b是疊層片式電感器內部線圈留邊量示意4圖5c是將已知的疊層片式電感器內部線圈留邊量減小至接近0后，導致電感器內部部分電極裸露在磁體外表面的示意圖；圖5d是本發(fā)明的一種疊層片式電感器的實施例的截面圖。具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行進一步的詳細說明。圖la和圖lb描述了根據本發(fā)明的制作方法制作一種疊層片式熱敏電阻的實施例，本實施例的制作方法包括以下步驟步驟a.磁體準備工序首先，從初始材料制備出粉末狀的Mn02、Co304與NiO混合物，按總摩爾數為1計，其優(yōu)選包含0.6摩爾的Mn02、0.08摩爾的Co304以及0.16摩爾的NiO;然后，將制備的粉末狀材料與異丁醇的酯類溶液攪拌混合，并加入有機粘合劑和分散劑，采用球磨機攪拌，持續(xù)10小時形成陶瓷漿料，然后通過涂布工藝，形成陶瓷基片；接下來，通過陶瓷膜片相互疊壓，形成熱敏陶瓷把塊，接著將其切割成預定大小的熱敏陶瓷元件主體；將這樣獲得的疊層主體在120(TC空氣氛圍中進行燒結，從而形成如圖lb所示的磁體準備工序對應的疊層陶瓷主體10。步驟b.封端工序使用易分解的樹脂類材料，包覆疊層陶瓷主體的兩端，形成如圖lb所示的封端工序對應的封端磁體14。所用的樹脂材料可以是環(huán)氧樹脂，但不限于此。應指出，在能夠充分保護磁體端面的前提下，封端部分尺寸越小越好。步驟c.涂敷工序即通過采用涂布或浸漬的方法，在元件外表面形成一層玻璃層11。首先，可將玻璃與異丙醇等有機化合物混合形成溶液，加入剛玉小球，滾磨2436小時，待玻璃顆粒粒度D50達到25um左右時停止?jié)L磨；然后，再通過噴槍噴涂或將元件在玻璃溶液中浸漬，從而在磁體表面形成一層玻璃液膜；接下來通過低溫烘干固化后，形成如圖lb所示的涂敷工序對應的磁體。步驟d.烘焙工序本工序也可稱作去封端化工序，主要作用在于使得磁體表面的玻璃層致密化，并同步去除封端材料。首先，將涂敷完成的元件在高溫(例如大于500°C)中烘焙2小時，可根據選擇的玻璃材料不同而調整實際操作溫度。在高溫處理中，玻璃顆粒軟化，并相互連接敏密化。與此同時，封端材料受熱膨脹，端頭部分玻璃先由于膨脹的封端材料而出現破裂剝離。隨著溫度繼續(xù)升高，封端材料開始分解氣化，并從元件端頭消失，進而磁體的端頭重新裸露在空氣中，即得到如圖lb所示的烘焙工序對應的磁體。實際制作時，考慮到玻璃破裂剝離時破裂界面不規(guī)則，部分玻璃可能不會剝離完全，因此優(yōu)選在烘焙完成后還進行倒角，將端頭殘余玻璃去除以平滑磁體的端頭。5步驟e.端子化工序即形成外部連接的端子電極，本工序可采用在元件端頭沾上導電漿料實現。首先，在平整的金屬基板上形成具有一定厚度的銀膜，接著將已經固定好的元件磁體插入銀膜，從而形成如圖lb所示的端子化工序對應的端子電極12、13。優(yōu)選地，形成所述端子電極的銀膜中含有玻璃，銀膜包覆磁體的尺寸大于封端材料包覆磁體的尺寸，使端子電極與玻璃層相接觸。這可以通過以下方式實現，即沾銀時，使磁體所進入的銀膜尺寸大于封端材料與所述玻璃層與所述磁體形成的橫截面的尺寸。銀漿玻璃與磁體相互融合而結合，同時，由于形成端子電極的銀漿含有一定比例的玻璃且端子電極與玻璃層具有一定的接觸面積，所以銀漿玻璃與磁體結合的同時還與玻璃層相互結合。此時，銀漿玻璃與磁體結合力及銀漿玻璃與涂敷的玻璃層結合力兩個部分共同組成了元件的端子電極附著力。圖3為兩種尺寸比較的圖示，a為封端材料與磁體接觸尺寸(即長度方向上包覆磁體的尺寸)，b為端子電極與磁體接觸尺寸，b大于a。實驗結果表明，這可以有效提高元件端子電極與磁體之間的結合力，增加元件機械可靠性。圖4為|b_a|值對元件端子附著力的影響示意圖。實際元件制作時，考慮到端子電極太大會影響元件電阻值及元件外觀，優(yōu)選|b_a|不超過元件長度的l/4尺寸。作為比較例l，利用專利文獻1所示的方法，即不做封端處理，會出現種種問題，最明顯的就是涂敷玻璃的選擇范圍十分有限。專利文獻l中的制作方法，要求涂敷玻璃除了可以跟磁體兼容外，還要求可以進入磁體，否則由于元件端頭部分存在玻璃，將嚴重影響元件可靠性。其次，利用專利文獻1制作的元件端頭附著力較本發(fā)明專利偏小，當元件應用于便攜式等需要較強抗機械沖擊的電子產品中時，本發(fā)明具有顯著優(yōu)勢。請參考圖2，采用本發(fā)明方法制作的一種疊層熱敏電阻20包括疊層主體10(即磁體)、涂敷玻璃層11以及端子電極13。疊層主體10通過燒結形成；涂敷玻璃層11采用預制的玻璃漿料，通過噴槍噴涂或通過溶液浸泡，而后通過高溫處理使玻璃致密化而形成；端子電極13是在元件完成封端和去封端處理后，通過銀膜沾銀實現。以下以制作一種疊層片式陶瓷電感器為例說明本發(fā)明的方法。采用和上一實施例相同的方法，通過磁體準備、封端、涂敷、烘焙、端子化等工序，可形成該疊層片式電感器。作為比較，首先對現有的疊層片式陶瓷電感器進行說明。圖5a為一個疊層片式陶瓷電感器的立體透視示意圖。電感器不同于上一實施例中熱敏電阻之處在于，其內部含有線圈電極。伴隨著電感器大感量的發(fā)展趨勢，現階段大感量產品電感量已經遠遠不能滿足實際需求，需要進一步開發(fā)更大感量的產品。根據電感量的計算公式L=u0ueNaS/l在元件材料Ue和元件尺寸固定的前提下，要想提高電感量L，必需提高線圈面積S。常規(guī)電感器設計時，為了保證元件正常工作，往往要求線圈距離磁體表面留有一定余量，如圖5b所示，即電感器留邊量L存在下限，這就限制了線圈面積，從而限制了元件電感量。如圖5c，電感器留邊量接近于0，電感器內部電極15切割成疊層元件個體后，電感器內部部分電極裸露在磁體外表面。由于裸露的電極會被緩慢氧化，進而導致產品失效。如果僅僅在產品外表涂敷一層玻璃保護層，阻止電極與外界接觸，又會對產品內部電極與外部電極連接性帶來不良影響。本發(fā)明提供了一種留邊量可以減小至接近O，有效提高元件的電感量，而元件可靠性又不受影響的解決方案。根據本發(fā)明制作的疊層片式電感器截面如圖5d。疊層片式電感器21表面涂覆有玻璃保護層，同時由于封端以及去封端工序的作用，故不必考慮表面玻璃對產品內部電極與外部端子電極連接性的不良影響。表l示出了不同涂敷層厚度對產品可靠性的影響結果。表1對不同玻璃層厚度對電感元件可靠性影響的說明<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中各可靠性實驗條件如下高低溫沖擊溫度125°C時間30分鐘，20秒切換至低溫-55t:保持30分鐘，經歷100循環(huán);濕熱沖擊溫度55。C，濕度95%RH，實驗時間1000小時；高溫負載溫度125t:，接通電流情況下，實驗1000小時，電流大小由電感器額定電流決定；濕熱負載溫度55t:，濕度95%RH，實驗1000小時，電流大小由電感器額定電流決定。對于電極外露的電感器設計方案，采用本發(fā)明可以在有效提高產品電感量的同時，大幅降低產品電極開路風險。以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。權利要求一種電子元件制作方法，其特征在于，包括以下步驟a.準備磁體；b.采用易分解的封端材料包覆所述磁體的端頭，形成封端磁體；c.在所述封端磁體的表面形成玻璃層；d.烘焙所述封端磁體以使所述封端材料及封端處的玻璃從所述磁體的端頭脫離；和e.在所述磁體的端頭形成端子電極。2.如權利要求1所述的電子元件制作方法，其特征在于，所述封端材料為易分解的樹脂類材料。3.如權利要求1所述的電子元件制作方法，其特征在于，所述步驟c包括以下子步驟cl.將玻璃與異丙醇等有機化合物混合形成溶液；c2.在所述溶液中加入剛玉小球，滾磨直到玻璃顆粒粒度D50達到25um;c3.通過噴槍在所述封端磁體噴涂所述溶液，或將所述封端磁體在所述溶液中浸漬，從而在所述封端磁體的表面形成一層玻璃液膜；禾口c4.低溫烘干固化所述玻璃液膜。4.如權利要求1所述的電子元件制作方法，其特征在于，所述步驟d包括以下子步驟dl.將所述封端磁體烘焙13小時，使玻璃顆粒軟化且連接致密化；d2.所述封端材料在烘焙時受熱膨脹，所述磁體的端頭處的玻璃由于該膨脹作用而破裂和剝離；禾口d3.所述封端材料隨著溫度繼續(xù)升高而分解氣化。5.如權利要求1所述的電子元件制作方法，其特征在于，所述步驟d中，在烘焙之后還進行倒角，將端頭殘余玻璃去除以平滑所述磁體的端頭。6.如權利要求1至5中任一項所述的電子元件制作方法，其特征在于，所述步驟e中，形成所述端子電極的導電材料中含有玻璃，所述導電材料與所述磁體的端頭以及所述玻璃層未脫離的部分相結合。7.如權利要求6所述的電子元件制作方法，其特征在于，所述步驟e包括以下子步驟el.在平整的金屬基板上形成具有一定厚度的漿料銀膜作為所述導電材料；禾口e2.將所述磁體的端頭插入所述漿料銀膜，所述漿料銀膜的尺寸大于所述玻璃層與所述磁體形成的橫截面的尺寸。8.如權利要求6所述的電子元件制作方法，其特征在于，所述磁體由所述端子電極包覆的長度與由所述封端材料包覆的長度的差值不超過電子元件長度的1/4。9.如權利要求1至5中任一項所述的電子元件制作方法，其特征在于，所述電子元件為疊層片式熱敏電阻，所述磁體為將陶瓷基片相互疊壓、切割和燒結后形成的疊層陶瓷主體。10.—種用根據權利要求1所述的電子元件制作方法制作的電子元件，所述電子元件包括磁體和端子電極，其特征在于，所述磁體的表面除所述磁體的端頭處覆蓋有玻璃層，所述端子電極直接與所述磁體的端頭結合。全文摘要本發(fā)明公開了一種電子元件及其制作方法，該方法包括以下步驟a.準備磁體；b.采用易分解的封端材料包覆所述磁體的端頭，形成封端磁體；c.在所述封端磁體的表面形成玻璃層；d.烘焙所述封端磁體以使所述封端材料及封端處的玻璃從所述磁體的端頭脫離；和e.在所述磁體的端頭形成端子電極。采用本發(fā)明制作的電子元件，既能在電鍍時為元件的磁體提供保護，又能確保外部端子與磁體或其內部電極有效連接。文檔編號H01C17/02GK101789294SQ20091018914公開日2010年7月28日申請日期2009年12月16日優(yōu)先權日2009年12月16日發(fā)明者伍檢燦,包漢青,孫峰,戴春雷申請人:深圳順絡電子股份有限公司