SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法
专利汇可以提供SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法，包括如下步骤：配料、 真空 排泡、流延制膜、切片、基片成型、金属浆料印刷、叠片、开片、低温排胶、陶瓷 烧结 。其中，切片是将陶瓷膜与载体膜分开，并将陶瓷膜切成所需尺寸；基片成型是将切片后的陶瓷膜置入 气动 冲床模具内，分别成型出连片的不同基片形状；金属浆料印刷是将金属浆料印制在陶瓷基片上；叠片是将下层、中层、上层基片叠在一起，适量加压排出叠层间的空气，使三层基片合为一体；开片是在气动冲床上装设开片模具，将连片的陶瓷基片开片成为单个零件，冲出陶瓷壳座。采用本 发明 的方法，可批量生产出厚度仅0.20±0.02mm的陶瓷基片并加工成封装壳座，产品 质量 稳定。，下面是SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法专利的具体信息内容。
1、一种SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法，包括如下步骤：
配料步骤，按照配方配制瓷料浆、粘合剂、增塑剂、金属浆料及流延剂；
真空排泡步骤，将配制好的瓷料浆与粘合剂、增塑剂装入混磨机中，混磨 40±15分钟后，并抽真空排出瓷料浆中的气泡；
制膜步骤，制作出符合厚度要求的陶瓷膜，浆料从制膜机的料斗下部流至 向前移动的载体膜上，胚膜连同载体膜进入巡回热风烘干室进行烘干，烘干室 出来的薄膜，连同载体膜一同卷轴待用；
切片步骤，将陶瓷膜与载体膜分开，并将陶瓷膜切成成型模具所需的尺寸， 而将取下了陶瓷膜的载体膜清洗干净后卷轴以供循环使用；
基片成型步骤，将切片后的陶瓷膜置入气动冲床的模具内，分别成型出连 片的不同基片形状；
金属浆料印刷步骤，用印刷机将预先制好的印网，按不同要求将金属浆料 印制在成型的陶瓷基片上；
叠片步骤，将印制后的成型陶瓷基片用统一的基准，将下、中、上三层基 片叠在一起，用液压机适量加压使下、中、上三层陶瓷基片紧密合为一体；
开片步骤，在气动冲床上装设与上、中、下成型模具统一基准的开片模具， 将连片的陶瓷基片开片成为单个零件，并冲出陶瓷壳座；
低温排胶步骤，将陶瓷件单层不相接地排放在一铝板上，放入真空烘箱中， 使陶瓷件中的粘合剂、增塑剂全部排出；
陶瓷烧结步骤，液压推动将陶瓷件送入温区控制窑炉，在窑炉的出料口采 用圆筒式流动水进行冷却，且在进出料口还均采用氮气保护以进行绝氧烧结。
2、如权利要求1所述的SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法，其特征在于： 所加工的SMD元器件陶瓷封装壳座的总厚为0.7±0.05mm，并分为三层膜，其 中，上层和下层的厚度均为0.25±0.02mm，中层的厚度为0.2±0.02mm。
3、如权利要求1所述的SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法，其特征在于： 低温排胶步骤中，将真空烘箱的温度从100℃～380℃逐步加温，每15分钟加 温50±20℃，加温到380±50℃后恒温保持12±2小时，然后再逐步降温，降温 过程需2-5小时。
4、如权利要求1所述的SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法，其特征在于： 在陶瓷烧结步骤中，最高烧结温度控制在1500℃～1820℃，陶瓷件从进炉到出 炉的烧结时间为60分钟以内。
5、如权利要求1所述的SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法，其特征在于： 在陶瓷烧结步骤之后还包括如下步骤：
电解镀暗镍步骤，其采用传统电解镀暗镍方法对陶瓷件进行电镀，以使印 制的金属浆电路导电性能更好；
装金属框步骤，利用石墨模具，将陶瓷件与金属框组装在一起；
金属化烧结步骤，将装好陶瓷件和金属框的石墨膜具推入小型烧结炉，烧 结时间为10～20分钟，烧结温度为600℃～1200℃，烧结时也采用氮气进行保 护以及采用氨气还原；
电镀步骤，将陶瓷件先镀亮镍再镀金，且均采用电解滚镀方法进行镀亮镍 及镀金。
6、如权利要求5所述的SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法，其特征在于： 在开片步骤与低温排胶步骤之间、电解镀暗镍步骤与装金属框步骤之间以及金 属化烧结步骤与电镀步骤之间还各具有一检测步骤，其采用高倍显微镜或自动 分检机进行检测，以检测出其中的合格品以供下一步骤使用。
7、如权利要求1、2、3、4或5所述的SMD元器件陶瓷封装壳座制备方 法，其特征在于：所述的瓷料浆的成分及质量份含量为：
95氧化铝(MgO-Al2O3-SiO2)瓷粉，100份；
蒸馏水，600份；
抗聚凝剂，3份；
除泡剂，5份；
烧结促进剂，2份。
8、如权利要求1或2所述的SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法，其特征 在于：所述粘合剂的成分及质量份含量分别为：
聚乙烯醇10～60份；
乙醇20～50份；
蒸馏水20～60份。
9、如权利要求1所述的SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法，其特征在于： 所述增塑剂的各成分及质量份含量为：
95黑瓷，100～130份；
甘油，0.15～1.0份；
蒸馏水，300～450份。
10、如权利要求5所述的SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法，其特征在 于：在陶瓷烧结步骤中，烧结陶瓷件的载体为钼丹；金属化烧结步骤中，金属 框架与陶瓷件的烧结载体为石墨模具。
【技术领域】
本发明涉及一种陶瓷封装壳座制备方法，特别是指一种SMD元器件陶瓷 封装壳座制备方法。
【背景技术】
目前，随着电子产品朝短、薄、轻、小方向发展，其中所采用的SMD元 器件也同样需要具有极小的外形尺寸，相应地，SMD元器件的陶瓷封装壳座厚 度都非常地薄，某些SMD元器件的陶瓷封装壳座的总厚约为0.7±0.05mm，并 分为三层，上层和下层均为0.25±0.02mm厚，中层0.2±0.02mm厚，分别加工 出上层、中层及下层，再压合成一整体形成封装壳座。此时，陶瓷薄膜可分为 两种厚度，一种陶瓷薄膜的厚度为0.25±0.02mm，而另一种陶瓷薄膜的厚度为 0.20±0.02mm。然而，从《新型陶瓷材料工艺手册》中可以查到，传统的轧滚 法加工的最薄厚度≥0.8mm，可见，采用传统的轧滚法是无法加工出达到这样 小厚度要求的陶瓷膜。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是：提供一种SMD元器件陶瓷封装壳座制备 方法，其可批量生产加工出具有极小厚度的陶瓷封装壳座，且产品质量稳定。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：提供一种SMD元器件 陶瓷封装壳座制备方法，包括如下步骤：
配料步骤，按照配方配制瓷料浆、粘合剂、增塑剂、金属浆料及流延剂；
真空排泡步骤，将配制好的瓷料浆与粘合剂、增塑剂装入混磨机中，混磨 40±15分钟后，并抽真空排出瓷料浆中的气泡；
制膜步骤，制作出符合厚度要求的陶瓷膜，浆料从制膜机的料斗下部流至 向前移动的载体膜上，胚膜连同载体膜进入巡回热风烘干室进行烘干，烘干室 出来的薄膜，连同载体膜一同卷轴待用；
切片步骤，将陶瓷膜与载体膜分开，并将陶瓷膜切成成型模具所需的尺寸， 而将取下了陶瓷膜的载体膜清洗干净后卷轴以供循环使用；
基片成型步骤，将切片后的陶瓷膜置入气动冲床的模具内，分别成型出连 片的不同基片形状；
金属浆料印刷步骤，用印刷机将预先制好的印网，按不同要求将金属浆料 印制在成型的陶瓷基片上；
叠片步骤，将印制后的成型陶瓷基片用统一的基准，将下、中、上三层基 片叠在一起，用液压机适量加压使下、中、上三层陶瓷基片紧密合为一体；
开片步骤，在气动冲床上装设与上、中、下成型模具统一基准的开片模具， 将连片的陶瓷基片开片成为单个零件，并冲出陶瓷壳座；
低温排胶步骤，将陶瓷件单层不相接地排放在一铝板上，放入真空烘箱中， 使陶瓷件中的粘合剂、增塑剂全部排出；
陶瓷烧结步骤，液压推动将陶瓷件送入温区控制窑炉，在窑炉的出料口采 用圆筒式流动水进行冷却，且在进出料口还均采用氮气保护以进行绝氧烧结。
上述技术方案的进一步改进在于：所加工的SMD元器件陶瓷封装壳座的 总厚为0.7±0.05mm，并分为三层膜，其中，上层和下层的厚度均为0.25±0.02mm， 中层的厚度为0.2±0.02mm。
上述技术方案的进一步改进在于：低温排胶步骤中，将真空烘箱的温度从 100℃～380℃逐步加温，每15分钟加温50±20℃，加温到380±50℃后恒温保 持12±2小时，然后再逐步降温，降温过程需2-5小时。
上述技术方案的进一步改进在于：在陶瓷烧结步骤中，最高烧结温度控制 在1500℃～1820℃，陶瓷件从进炉到出炉的烧结时间为60分钟以内。
上述技术方案的进一步改进在于：在陶瓷烧结步骤之后还包括如下步骤：
电解镀暗镍步骤，其采用传统电解镀暗镍方法对陶瓷件进行电镀，以使印 制的金属浆电路导电性能更好；
装金属框步骤，利用石墨模具，将陶瓷件与金属框组装在一起；
金属化烧结步骤，将装好陶瓷件和金属框的石墨膜具推入小型烧结炉，烧 结时间为10～20分钟，烧结温度为600℃～1200℃，烧结时也采用氮气进行保 护以及采用氨气还原；
电镀步骤，将陶瓷件先镀亮镍再镀金，且均采用电解滚镀方法进行镀亮镍 及镀金。
上述技术方案的进一步改进在于：在开片步骤与低温排胶步骤之间、电解 镀暗镍步骤与装金属框步骤之间以及金属化烧结步骤与电镀步骤之间还各具有 一检测步骤，其采用高倍显微镜或自动分检机进行检测，以检测出其中的合格 品以供下一步骤使用。
上述技术方案的进一步改进在于：所述的瓷料浆的成分及质量份含量为：
95氧化铝(MgO-Al2O3-SiO2)瓷粉，100份；
蒸馏水，600份；
抗聚凝剂，3份；
除泡剂，5份；
烧结促进剂，2份。
上述技术方案的进一步改进在于：所述粘合剂的成分及质量份含量分别为：
聚乙烯醇10～60份；
乙醇20～50份；
蒸馏水20～60份。
上述技术方案的进一步改进在于：所述增塑剂的各成分及质量份含量为：
95黑瓷，100～130份；
甘油，0.15～1.0份；
蒸馏水，300～450份。
上述技术方案的进一步改进在于：在陶瓷烧结步骤中，烧结陶瓷件的载体 为钼丹，金属化烧结步骤中，金属框架与陶瓷件的烧结载体为石墨模具。
本发明的有益效果是：通过采用本发明SMD元器件陶瓷封装壳座制备方 法，可批量生产出厚度仅0.20±0.05mm的陶瓷基片并加工成封装壳座，而且 产品质量稳定。
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
【附图说明】
图1是本发明SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
如图1所示，本发明提供一种SMD元器件陶瓷封装壳座制备方法，其包 括如下各步骤：
A、配料步骤
在本发明中，需要采用到瓷料浆为主料以及各种试剂作为辅料，辅料主要 有粘合剂、增塑剂、金属浆料、流延剂等，其中，粘合剂在工艺中主要起到粘 合作用，增塑剂在工艺中起到增塑和克服温差影响，金属浆料在工艺中起到陶 瓷件与金属件的连接和导电作用，流延剂在工艺中则可使得陶瓷收缩系数一致。
上述的瓷料浆以及各试剂的配方分别如下列相应的表1～表5所示，在配制 瓷料浆的具体操作时，将下列表1中的各原料成分倒入混磨机中混磨20～50分 钟备用即可；相应地，按照下列各试剂的配方配制好各辅料后备用。
表1、瓷料浆配方 成分 质量份含量 95氧化铝(MgO-Al2O3-SiO2)瓷粉 100份 蒸馏水 600份 抗聚凝剂 3份 除泡剂 5份 烧结促进剂 2份
表2、粘合剂配方(质量份含量) 聚乙烯醇 乙醇 蒸馏水 10～60份 20～50份 20～60份
表3、增塑剂配方(质量份含量) 95黑瓷 甘油 蒸馏水 100～130份 0.15～1.0份 300～450份
表4、金属浆料配方(质量份含量) 钼粉 锰粉 95氧化铝瓷粉 粒度 50～70份 10～25份 10～25份 ≤0.01um
表5、流延剂配方(质量份含量) 序号 聚乙烯醇 乙醇 蒸馏水 缩丁醛 二丁基太酸盐 C17H35SO3Al2O3 1 10～16 48 39 --- --- --- 2 --- 36 44 11.5 3.8 4.7 3 3.0 15.3 43.7 8 3.9 26.1
其中，如表5所示，流延剂具有多种不同的的配方以供选择，相应含有的 成分稍有不同，但是其所起到的功效基本相同。
B、真空排泡步骤
将配制好的瓷料浆与粘合剂、增塑剂装入混磨机中，混磨40±15分钟后， 连续不断进料，抽真空排气泡，排气泡后的料即可不断供向制膜机。
C、制膜步骤
此制膜步骤是采用制膜机以流延制膜方式进行制膜，所加工的SMD元器 件陶瓷封装壳座的总厚度为0.7±0.05mm，并分为三层膜，其中，上层和下层的 厚度均为0.25±0.02mm，中层0.2±0.02mm厚，膜分为二种，一种膜厚度为 0.25±0.02mm，一种膜厚为0.20±0.02mm，其分别采用制膜机通过流延制膜方式 制作出来，在制作时，浆料从制膜机的料斗下部流至向前移动的载体膜上，坯 膜的厚度由刮刀控制。胚膜连同载体膜一同进入巡回热风烘干室进行烘干，烘 干温度控制在浆料溶剂的沸点之下，否则会出现气泡、裂纹。烘干室出来的薄 膜，连同载体膜一同卷轴待用。
D、切片步骤
将陶瓷膜与载体膜分开，再用大型相纸切刀将陶瓷膜切成成型模具所需尺 寸入库备用，而将取下了陶瓷膜的载体膜清洗干净后卷轴以供制膜时循环使用。
E、基片成型步骤
用气动冲床分别装上下层、中层、上层各种不同模具，将切片后的陶瓷膜 置入模具内，分别成型出连片的不同基片形状，入库待用。
F、金属浆料印刷步骤
用印刷机将预先制好的印网，按不同要求将金属浆料印制在成型的陶瓷基 片上，以保证电子元器件所需的电路要求和壳座下步工序的需要。
G、叠片步骤
将印制后的成型陶瓷基片用统一的基准，将下层、中层、上层基片叠在一 起，再用液压机适量加压以排出各相邻叠层之间的空气，而使得下、中、上三 层陶瓷基片能紧密合为一体。
H、开片步骤
本步骤是将连片的陶瓷基片开片成为单个零件，其在气动冲床上装设与上、 中、下成型模具统一基准的开片模具，以冲出陶瓷壳座。
I、第一次检测步骤
在本检测步骤中，采用高倍显微镜检出合格产品以备下道工序之用。
J、低温排胶步骤
将中检后的合格陶瓷件，单层不相接地排放在一铝板上，放入真空烘箱中， 将真空烘箱的温度从100℃～380℃逐步加温，其加温控制为：每15分钟加温 50±20℃，加温到380±50℃后恒温保持12±2小时，然后再逐步降温。降温过程 需2-5小时，这样，使陶瓷件中的粘合剂、增塑剂等物质全部排出，此时的陶 瓷件不能受任何振动，需轻拿轻放在铝板以供下一步工序使用。
K、陶瓷烧结步骤
液压推动将陶瓷件送入温区控制窑炉。在窑炉的出料口采用1.5米长圆筒 式流动水进行冷却，而且在进出料口还均采用氮气保护以进行绝氧烧结。烧结 时，最高烧结温度控制在1500℃～1820℃。陶瓷件从进炉到出炉的烧结时间为 60分钟以内，烧结陶瓷件的载体为钼丹。
L、电解镀暗镍步骤
烧结完成后，再采用传统电解镀暗镍方法对陶瓷件进行电镀，以使印制的 金属浆电路导电性能更好，这样，陶瓷件与金属件的连接更好。
M、第二次检测步骤
电镀完成之后，再利用自动分检机，检出其中导电性能及外形不合格品的 陶瓷件，而将合格品供下一步骤使用。
N、装金属框步骤
利用石墨模具，将检测合格的陶瓷件与金属框组装在一起。
O、金属化烧结步骤
本步骤的目的是将陶瓷件与金属框合为一体。烧结时，采用小型烧结炉即 可。将装好陶瓷件和金属框的石墨膜具推入小型烧结炉，烧结时间为10～20 分钟，烧结温度为600℃～1200℃。烧结时也采用氮气进行保护、以及采用氨 气还原。金属框架与陶瓷件的烧结载体为石墨模具。
P、第三次检测步骤
在金属化烧结步骤之后，还需进行第三次检测，其利用一自动分检机进行 分检，以检测出其中的合格产品。
Q、电镀步骤
将检测出来的合格产品先镀亮镍再镀金，且均采用电解滚镀方法进行镀亮 镍及镀金。
在进行了上述各步骤之后，还需进行最终的检测，以检测出其中的合格产 品，然后再进行包装、入库并可发货。
通过采用上述各步骤，可批量生产出厚度仅0.20±0.02mm的陶瓷基片并 加工成封装壳座，且产品质量稳定。
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