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镍电极MLCC铜端电极非电镀可焊技术
发布时间:2020-03-09 08:44    文章作者:澳门葡京现场

  广东风华高新科技股份有限公司研究院、肇庆冠华现代电子元件有限公司、肇庆市羚光电子化学品材料科技有限公司

  梁力平 陈玫 李基森 赖永雄 张尹 王芳 钟建薇 田述仁 齐坤 陈红梅 卢艺森 宋子峰 黄荣生 钟华

  本公司于2002年初研究开发出以金属镍为内电极,铜为外电极的片式叠层陶瓷电容器(简称MLCC)。与以银钯合金为内电极的产品相比,大幅度降低了成本,具有较强地市场竞争力。但是,原来银钯电容的一部分用户,是使用不电镀的电容产品,在银钯电容中,可以采用可焊银端电极,不需电镀,端电极也具有优良的焊接性能。如果镍电极MLCC投产后,铜端电极不能做到既不电镀,又具有较好的可焊性,就会失去这些重要的大客户。为了满足这些客户的需要,必需解决镍内电极MLCC的铜端电极的非电镀可焊技术问题。 二十世纪九十年代出现的铜表面有机助焊技术( Organic Solderability Preservative,简称OSP)引起了我们的注意。该技术主要应用于印刷线路板上铜表面的处理。目前的该种有机助焊保护膜可分为两种类型:溶剂型和水剂型。溶剂型为松香型预涂助焊剂,水剂型为有机氮杂环化合物的水溶液。我们将文献报道的OSP,以及改性后的OSP用于镍内电极MLCC的铜端电极保护,均未能取得满意结果。 我们分析了通常的OSP在镍电极MLCC中应用失败的原因,发现那是因为通常的OSP技术没有考虑到镍电极MLCC制作的特点。比如:溶剂型OSP的主要成分是松香,由于它形成的保护膜使得铜的导电性能下降,影响到后工序-测试分选的正常进行;再加之松香膜有发粘现象,使电容发生粘片,很大程度上影响了产品外观,因而用在电容处理上,效果不佳。必须根据镍电极MLCC的特点,研究开发出使适用的新型OSP和操作工艺。 我们又从镍电极MLCC的制作工艺了解到镍电极MLCC制造工序中,烧端后直接进入电镀或者保护处理。此后进测试分选再进入包装工序。因此对保护处理有如下要求: 1)保证MLCC的铜端电极自烧端工序后不被氧化; 2)保证MLCC的铜端电极的导电性能不受影响,能顺利地通过测试分选工序。 3)保证可焊性好。 为了满足上述要求,并结合MLCC制作工艺的特点,依据OSP保护剂的原理,我们筛选了大量化合物,目的是: ⑴、寻找可以牢固地附着在镍电极电容瓷体和铜端头上的物质,且必须保证电容导电部位仍然导电,而绝缘部位仍然绝缘的化合物。 ⑵、寻找可以在铜表面上覆盖后,隔绝空气的接触,使铜不被氧化。但此化合物不改变其导电性,可以保证下一道测试分选的完成。 ⑶、寻找一种与上述化合物能互溶,又能起到助焊作用的物质。 将具有上述特性的化合物结合为一种加入适当的溶剂配制成OSP处理剂。经新型OSP处理剂处理的镍内电极铜端电极的MLCC产品,通过加速氧化试验、盐雾试验、防潮试验、抗硫化试验以及产品的各种规定技术指标的测试,在对比试验结果后,最后确定最佳配方,称之为新的OSP处理剂。 通过实验研究,我们确定新型OSP处理剂的工艺流程为:处理剂溶液处理剂化学结合在铜端电极表面形成致密的薄层 镍电极铜端头表面净化处理促进化学镀层牢固结合的工艺处理1促进化学镀层牢固结合的工艺处理2促进化学镀层牢固结合的工艺处理3促进化学镀层牢固结合的工艺处理4检 验包装 自2002年6月正式投产两年多来,经上述处理的镍电极MLCC达40亿只,产值达8千万元左右。它的成功保证了原来用银钯电极可焊银端电极电容的用户,顺利地过渡到用镍电极产品,其中不乏有外国的大公司。两年多来,用户没有因为保护处理质量问题的投诉,从而保证了八千多万元的产值,而且如果没有这项技术,还是提供银钯产品,按当时的销售价,会有较大的亏损。可见,本技术不仅带来了显著的经济效益,而且体现出风华公司自主知识产权的技术优势和产品的市场占有率。


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