CN112259377A - 一种解决单层陶瓷电容器划片后毛刺问题的工艺 - Google Patents
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Abstract
一种解决单层陶瓷电容器划片后毛刺问题的工艺，属于单层陶瓷电容器制造领域。方案如下：采用磁控溅射加工工艺，在瓷片表面形成一组导电且具有结合力的多层金属层；在产品表面均匀涂一层胶层做保护；使用掩膜板进行图形曝光，使切割道区域受光，发生化学反应；受光位置在显影液里发生化学反应，使其脱落，形成图形；在没有受光位置的基片表面进行电镀金，使其厚度达到2.5um以上；去掉切割道表层的保护胶；用刀片进行切割加工，整个切割道是在刀片路径内。有益效果：本发明通过更改工艺路线，增加光刻工艺，产生的毛刺极小，完全可以被接受，不影响产品性能，满足行业里对毛刺得控制标准，不影响产品电性能，极大地提升了SG产品的合格率。
Description
技术领域
本发明属于单层陶瓷电容器制造领域，具体为单层陶瓷电容器SG(不留边型)产品的加工工艺。
背景技术
单层陶瓷电容器产品是在陶瓷基片上进行金属化，然后镀金加厚之后形成电极。其中SG产品客户要求为两侧金属层与陶瓷层同尺寸，即无陶瓷在厚度方向露出，金层需要100％覆盖陶瓷。因为镀金材质为99.99％的纯金，金层硬度较低，在70-80Hv，因此在最后成品成型划片加工过程，金层在高速旋转(20000-50000转/分)的刀片强力作用下，受到挤压和撕裂会产生塑形形变，塑形形变的厚度又远大于切削层厚度，因此形成毛刺，因为金层有保护和焊接双重功能，金厚不能降低，因此毛刺问题就难以避免。毛刺对单层电容器的性能影响是非常大的，会导致产品绝缘性能降低甚至短路等非常严重的后果，虽然通过更换刀具材料、设计、增加保护层等手段可以改善，但一直不能彻底杜绝毛刺产生。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种解决单层陶瓷电容器划片后毛刺问题的工艺，该工艺通过更改工艺路线，增加光刻工艺，使划片的切割区域内留有合适宽度的电镀金层，切割之后可以保证基片完全被金层覆盖，保证了原始设计，切割时候仅有极少的金层会与刀具接触，产生的毛刺极小，完全可以被接受，不影响产品性能。
技术方案如下：
一种解决单层陶瓷电容器划片后毛刺问题的工艺，步骤如下：
S1、金属化：采用磁控溅射加工工艺，在瓷片表面形成一组导电且具有结合力的多层金属层；
S2、匀胶：在金属化完毕后的产品表面均匀涂一层胶层做保护；
S3、曝光：使用掩膜板进行图形曝光，使切割道区域受光，发生化学反应；
S4、显影：受光位置变性后在显影液里发生化学反应，使其脱落，形成图形；
S5、镀金：在受光位置的基片表面进行电镀金，使其厚度达到2.5um以上；
S6、去胶：去掉切割道表层的保护胶；
S7、划片：用刀片进行切割加工，整个切割道是在刀片路径内；
S8、测试：进行电性能测试和外观检查。
进一步的，所述胶层的厚度为4-5um。
进一步的，曝光、显影后切割道宽度小于刀片宽度5-10um。
本发明的有益效果是：
本发明所述的解决单层陶瓷电容器划片后毛刺问题的工艺通过更改工艺路线，增加光刻工艺，使划片的切割区域内留有合适宽度的电镀金层，切割之后可以保证基片完全被金层覆盖，保证了原始设计，切割时候仅有极少的金层会与刀具接触，产生的毛刺极小，完全可以被接受，不影响产品性能，满足行业里对毛刺得控制标准，不影响产品电性能，极大地提升了SG产品的合格率。
附图说明
图1为本发明曝光掩膜板设计图；
图2为本发明毛刺示意图；
图3为本发明SG产品示意图；
图4为本发明划片步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-4对解决单层陶瓷电容器划片后毛刺问题的工艺做进一步说明。
因为毛刺是机加工工艺难以解决的问题，故更换思路采用其它工艺匹配方式进行毛刺问题的解决，本发明通过更改工艺路线，增加光刻工艺，使划片的切割区域内留有合适宽度的电镀金层，切割之后可以保证基片完全被金层覆盖，保证了客户的原始设计，切割时候仅有极少的金层会与刀具接触，产生的毛刺极小，完全可以被接受，不影响产品性能。
原SG产品的工艺流程：……金属化-镀金-划片-测试……，此工艺的划片是在整面镀金的基片表面进行机械加工，会产生非常大的毛刺现象，外观无法接受性能也无法保证，良率非常低。
新工艺流程：
……金属化-匀胶-曝光-显影-镀金-去胶-划片-测试……，此工艺中增加匀胶、曝光、显影、去胶工艺，目的是让基片在电镀前制作图形，切割道中心位置不进行电镀金加工，从而避免原工艺产生的毛刺问题。
曝光掩膜板设计：
原则为曝光后遮挡位置的宽度比划片刀具的切割道窄5-10um，这个设计是根据曝光精度而定，曝光精度在2-3um，会有一定偏差，为了保证切割后产品切割道完全被刀片切除，必需考虑这个曝光精度，因此设计宽度要小于曝光精度2倍以上，但是太大又会导致毛刺问题变大，所以设置上限为4倍宽度。如图1所示，灰度区域为电镀区域，白色为切割道，不电镀。
具体步骤如下：
金属化-匀胶-曝光-显影-镀金-去胶-划片-测试
金属化：采用磁控溅射加工工艺，在瓷片表面形成一层导电且结合力良好的多层金属层。
匀胶：在金属化完毕后的产品表面均匀涂一层厚度在4-5um左右的胶层做保护，因为镀层厚度在2.5-4um，因此光刻胶厚度需要大于镀层厚度，防止出现电镀爬镀形成蘑菇头形状的镀层，影响产品切割及外观。
匀胶具体步骤：
1、将基片通过吸真空固定在载盘上；
2、滴胶2ml在基片中心位置；
3、开启旋转，参数为500-2000转/分；
4、100±2℃/200±10S参数进行预烘坚膜。
曝光：使用掩膜板进行图形曝光，使切割道区域受光，发生化学反应；具体为在UV光照射下，经过掩膜板遮挡，受光位置的光刻胶发生化学反应导致分解成易溶组分。
显影：受光位置变性后在显影液里发生化学反应，使其脱落，形成图形。
常温45s±5s，显影后，进行QDI清洗、氮气吹干。
镀金：在受光位置的基片表面进行电镀金，使其厚度达到2.5um以上。
去胶：去掉切割道表层的保护胶，以便后序加工，无需刻蚀。
划片：根据客户产品尺寸及基片类型需求会选用不同类型及厚度的刀片，刀片厚度有40um、60um、80um等不同规格，进行切割加工，整个切割道是在刀片路径内，如图4所示，切割道宽度相对于刀宽小5-10um，切割刀片的中心与切割道中心通过划片机对位功能保证其重合，从而实现切割道处于刀片路径中，保证无切割道残留影响产品外观。
测试：电性能测试、外观检查。
此工艺加工后的成本，毛刺＜10um，大部分无毛刺现象，完全满足行业里对毛刺得控制标准，不影响产品电性能，极大的提升了SG产品的合格率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种解决单层陶瓷电容器划片后毛刺问题的工艺，其特征在于，步骤如下：
S1、金属化：采用磁控溅射加工工艺，在瓷片表面形成一组导电且具有结合力的多层金属层；
S2、匀胶：在金属化完毕后的产品表面均匀涂一层胶层做保护；
S3、曝光：使用掩膜板进行图形曝光，使切割道区域受光，发生化学反应；
S4、显影：受光位置变性后在显影液里发生化学反应，使其脱落，形成图形；
S5、镀金：在受光位置的基片表面进行电镀金，使其厚度达到2.5um以上；
S6、去胶：去掉切割道表层的保护胶；
S7、划片：用刀片进行切割加工，整个切割道是在刀片路径内；
S8、测试：进行电性能测试和外观检查。
2.如权利要求1所述的解决单层陶瓷电容器划片后毛刺问题的工艺，其特征在于，所述胶层的厚度为4-5um。
3.如权利要求1所述的解决单层陶瓷电容器划片后毛刺问题的工艺，其特征在于，曝光、显影后切割道宽度小于刀片宽度5-10um。
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