一種片式元件的端電極及其製備工藝的製作方法

2023-05-13 21:28:11

專利名稱：一種片式元件的端電極及其製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種片式元件的端電極，屬電子無器件技術領域。
無引線片式元件用於表面安裝時需經過二次波峰焊或再流焊的浸潤才能牢固地貼裝在電路板上，這就對片式元件的耐焊接熱和可焊性提出了很高的要求。由於銀可溶解在熔融態的錫中，如果以銀或者鈀銀作為片式元件的端頭電極，因為無法抵抗高溫流動焊接熱的熱浸蝕，常常造成端電極遭破壞而使產品失效。如《美國陶瓷學會雜誌》第72卷第12期第2279頁至第2281頁介紹的一種片式元件，採用Ag-Ni-Pb/Sn三層結構的端電極，即用燒銀的工藝先形成底層的銀電極，再用電鍍的方法在銀電極上鍍鎳鍍錫，其中的鎳層是一個阻擋層，它把底層的銀端電極整個包住起保護作用，使端電極可以承受高溫焊料的熱浸蝕，外層的錫(鉛)層則是為了提高端電極的可焊性，使其適合於快速表面組裝的技術，但是電鍍往往對於片式元件的性能產生不利的影響，例如片狀多層陶瓷電容器，經過鍍鎳鍍錫之後，常常出現絕緣電阻下降、損耗升高的現象，部分產品甚至因此失效，這是因為多層陶瓷電容器具有比較複雜的多層結構，長時間在電鍍溶液中鍍鎳鍍錫，必然會受到電鍍液的浸蝕，所以多層陶瓷電容器電鍍之後必須進行徹底的清洗，最後還必須進行較長時間的烘烤。即使如此，有些產品的性能仍然得不到恢復，以鈮鎂酸鉛為基的高性能低燒的多層陶瓷電容器至今還不能用來鍍鎳鍍錫。
本發明的目的是設計一種新型的片式元件端電極及其製備工藝，既保留鎳阻擋層的優點，又減小電鍍對於片式元件的不利影響。
本發明設計的片式元件的端電極，包括片式元件端部的銀層、中間的鎳層，以及最外層的銀層。
上述端電極的製備工藝是，首先在端部燒有銀層的片式元件上鍍鎳，然後在鎳層的外面燒銀，燒銀的工藝為燒銀溫度400℃～800℃，高溫保溫時間0～60分鐘。
由於銀也具有良好的焊接性，本發明提出的Ag-Ni-Ag結構，與原來的三層結構的端電極相比，底層的銀(鈀)電極與中間的鎳阻擋層的形成方法和組成結構不改變，但是最外層則用燒銀代替原來的鍍錫，由外層的銀層來提高整個端電極的可焊性。一方面縮短了電鍍的時間，從而減小了電鍍液對於片式元件的侵蝕；另一方面在燒銀過程中片式元件得到一次高溫的處理，不僅可以去掉電鍍之後長時間的烘烤，而且產品因電鍍而下降的性能可以得到更好的恢復。而且燒銀在工藝上也比鍍錫簡單，設備投資也大為減少。


圖1是已有技術結構示意圖。
圖2是本發明端電極的結構示意圖。
圖1和圖2中，1是片式元件，2是端電極最裡層的銀層，3是中間鎳層，4是外層鎳層，5是外層銀層。
下面介紹本發明的實施例。
實施例1選取一批表面已燒有銀電極的鈮鎂酸鉛基高介低燒的多層陶瓷電容片式元件(MLC)，其尺寸為1206，採用滾鍍方法鍍鎳，鍍鎳工藝參數為電鍍液成份 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電鍍液溫度 50℃陰極電流密度0.2ASD電鍍時間30分鐘鍍鎳之後進行清洗，部分樣品繼續鍍錫，其餘時樣品則用於燒銀，鍍錫的工藝參數為電鍍液錫含量22～27g/l陰極電流密度0.3～0.8ASDPH 值 4～5電 鍍 時 間 40分鐘燒銀的工藝參數是最高燒銀溫度580℃高溫保溫時間20分鐘經過鍍錫和經過燒銀的樣品都能滿足可焊性的要求以及耐焊接熱的要求，但是經過鍍錫的樣品雖然經過2小時150℃的烘烤，50％的樣品的絕緣電阻小於5×109Ω或1KHz下損耗大於0.0250，而燒銀的樣品絕緣電阻小於5×109Ω或1KHz下損耗大於0.0250在5％以下。對於低頻陶瓷電容器，如果絕緣電阻低於5×109Ω或1KHz下損耗大於0.0250，則為不合格產品。
實施例2
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元件，其尺寸為1206，型號為NP0，採用吊籃超聲振動電鍍方法鍍鎳，工藝參數為氨基磺酸鎳 650～780g/l硼酸36～48g/l氯 化 鎳6～18g/lPH值4.0溫度50～60℃陰極電流密度0.5～0.8ASD電 鍍 時 間 20～40分鐘鍍鎳之後進行清洗，部分樣品繼續鍍錫，採用同例1一樣的鍍錫工藝，其餘的樣品則燒銀，燒銀的工藝為最高燒銀溫度450℃高溫保溫時間50分鐘鍍錫的樣品及燒銀的樣品都能滿足可焊性的要求以及耐焊接熱的要求，鍍錫的樣品經過2小時150℃的烘烤，70％的樣品因1KHz下損耗大於6×10-4或絕緣電阻小於1010Ω而失效，而燒銀的樣品只有10％以下的樣品因1KHz下損耗大於6×10-4或絕緣電阻小於1010Ω而失效。
實施例3選取一批端部已燒有銀電極的多層鐵氧體片狀電感元件，其尺寸為1206，型號為MCI1206H470，採用滾鍍的方法鍍鎳，電鍍工藝如下硫 酸 鎳300g/l硼酸40g/l溫度46℃PH值3.0～5.0陰極電流密度0.5ASD電 鍍 時 間 30分鐘鍍鎳之後進行清洗，部分樣品繼續鍍錫，採用同例1一樣的鍍錫工藝，其餘的樣品則燒銀，燒銀的工藝為最高燒銀溫度620℃高溫保溫時間0分鐘鍍錫的樣品及燒銀的樣品都能滿足可焊性的要求以及耐焊接熱的要求，鍍錫的樣品經過2小時150℃的烘烤，20％的樣品因性能劣化而失效，而燒銀的樣品只有5％以下因性能劣化而失效。
權利要求
1.一種片式元件的端電極，包括片式元件端部的銀層和中間的鎳層，其特徵在於還包括最外層的銀層。
2.一種製備如權利要求1所述的端電極的工藝，首先在端部燒有銀層的片式元件上鍍鎳，其特徵在於在鎳層的外面燒銀，燒銀的工藝為燒銀溫度400℃～800℃，高溫保溫時間0～60分鐘。
3.如權利要求2所述的製備工藝，其特徵在於其中所述的鍍鎳工藝為滾鍍，工藝參數如下電鍍液成份硫 酸 鎳 0～300g/l氯 化 鎳 0～40g/l氨基磺酸鎳 0～800g/l硼酸 30～50g/l12烷基硫酸鈉 0～0.1g/l電鍍液PH值 3～5陰極電流密度 0.2～0.8ASD電 鍍 時 間 20～50分鐘
全文摘要
本發明涉及一種片式元件的端電極及其製備工藝，該端電極由緊接元件端的銀層、中間的鎳層和最外層的銀層組成。其製備工藝是在已燒有銀層的片式元件的端部，用滾鍍等方法鍍鎳，然後在鎳層外燒銀，燒銀的溫度為400℃～800℃，高溫保溫時間0～60分鐘。本發明端電極的外層，用燒銀代替原來的鍍錫，保持了整個端電極的可焊性。而且縮短了電鍍時間，從而減小了電鍍液對片式元件的侵蝕，片式元件經燒銀時的高溫處理，性能恢復更好。
文檔編號H01G4/228GK1156890SQ9612070
公開日1997年8月13日 申請日期1996年11月22日 優先權日1996年11月22日
發明者李龍土, 陳萬平, 桂治輪 申請人:清華大學