[发明专利]一种电子陶瓷元件内电极的制造工艺

说明书

技术领域

 本发明涉及电子元器件的技术领域，尤其涉及陶瓷电子元件内电极的新制造工艺。

背景技术

电子陶瓷的电子性能要通过与其瓷体紧密附贴的金属电极才能显现出来，一般称为内电极。目前业内常用做法是使用银粉制成银浆，再用丝网印刷在瓷体表面，然后通过高温还原（500℃ 以上）制成内电极。该方法存在以下缺点：一是银材料成本高，二是高温还原对瓷体性能造成不良影响，三是由于银浆含有多种有机溶剂，印刷和还原过程中挥发、燃烧，对环境造成污染。

现有技术中也存在使用真空磁控溅射的方法对基材表面进行镀膜，但是这种方法镀膜速度极慢，生产效率极低，由于对镀膜的厚度都有要求，尤其像压敏电阻这种工作时有大电流通过的电子元件，更无法批量生产，这样的生产条件受到诸多限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镀膜速度快，附着力高的内电极制造工艺。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：该工艺包括以下步骤：

（1）制备具有电子元件功能的陶瓷基材；

（2）基材表面处理，进行清洗和烘干；

（3）装进专用的夹具中，放进多弧离子镀膜设备中，抽真空后充入氩气，采用多弧离子镀的方法对基材进行轰击形成一层薄镀膜；

（4）第二层采用电弧喷涂的方法，在基材上述一层薄镀膜表面喷涂雾化的金属粒子，快速使基材电极达到厚度要求，并且使电子元器件具有与导线（外电极）的焊接功能。

所述的步骤3的镀膜只需将基材表面完全覆盖即可，因此本发明中将该镀膜层厚度忽略，没有厚度要求。

所述的步骤4的喷涂厚度为5μm ~250μm，该厚度为镀膜层和喷涂层相加的单边厚度。

做为优选地，所述的步骤4的喷涂厚度为10μm ~200μm，该厚度为镀膜层和喷涂层相加的单边厚度。

做为优选地，所述的步骤4的喷涂厚度为20μm ~170μm，该厚度为镀膜层和喷涂层相加的单边厚度。

进一步做为优选地，所述的步骤4的喷涂厚度为30μm ~140μm，该厚度为镀膜层和喷涂层相加的单边厚度。

所述的步骤3的靶材为Al、Ti、Cr、Zn、Cu、Sn、Ni、Nb、Mo、W 、Zr、Mn、Fe中的任意一种或者其合金。 

所述的步骤4喷涂的金属粒子为Cr、Zn、Cu、Sn、Ni、Nb、Mo、W 、Zr、Mn、Fe中的任意一种或者其合金，使其可以直接焊接。

完成以上工序的基材，可以直接与导线焊接，经包封固化后制成品，应用于电子设备。制成的内电极用于压敏电阻、热敏电阻中的任意一种。

 本发明的优点在于：

1、使用贱金属作为材料因而成本降低，提高利润率；

2、沉积时间短，附着力强；

3、多弧离子镀第一层膜时无厚度要求，仅需覆盖薄层，因此节省了大量时间，同时达到了黏附基材的受力要求，接着使用电弧喷涂的方法进行第二层镀膜，使内电极的总体厚度达到要求的厚度。该方案用同样时间制造的内电极镀膜层厚度远高于真空溅射所达到的厚度。将多弧离子镀时不足的厚度通过电弧喷涂的方式来补充，使得加工过程的速度进一步提高；

4、无需高温还原，使基材保持良好的电性能，同时无挥发有机物排除，无异味，不污染空气；

5、 普通型号的设备就能批量化生产，无需大型设备。

具体实施方式：

实施一：

制备直径14 mm, 厚2.8 mm，型号为14D561的压敏电阻瓷片(基材)后，放入滚筒中旋转约10分钟，取出用自来水对瓷片表面进行清洗，然后烘干，再装进专用的模板中，放进多弧离子镀膜设备中。抽真空后，充入氩气，采用多弧离子镀的方法对基材进行轰击形成一层薄镀膜，镀膜用时15-30分钟，溅射靶材为Al，纯度99%；接着采用电弧喷涂的方法在基材表面喷涂雾化的金属粒子至75μm，电弧喷涂耗时不足1分钟。此时厚度为镀膜层的总厚度，其中喷涂的金属粒子为Zn和Sn的合金，其成分如下：Zn 10%-90%和Sn10%-90%。内电极制作完成后，经焊接、包封、固化后的成品，耐浪涌冲击能力测试各项指标如下：

8/20μS浪涌冲击:

1次冲击7500A:合格；

21次冲击3000A合格；

组合波6KV/3KA, 施加350V交流电压，在0 o、90 o、180o、270o每个相位角正反两个方向各冲击5次，共计40次冲击后合格。

2mS 能量冲击达106焦耳。