一种软磁片式电感用铜浆料应用工艺及制得的铜端电极制造技术

本发明专利技术公开了一种软磁片式电感用铜浆料的应用工艺，包括以下步骤：(1)印刷；(2)印刷烘烤；(3)窑炉烧结，即得。本发明专利技术采用铜电子浆料代替银电子浆料，以铜做端电极，可以放弃镀镍和镀锡的步骤，简化了加工流程，节省成本。并且控制窑炉内气体的含氧量＜5ppm，并按照10

【技术实现步骤摘要】
一种软磁片式电感用铜浆料应用工艺及制得的铜端电极


[0001]本专利技术涉及一种软磁片式电感用铜浆料应用工艺及制得的铜端电极，涉及H01F，具体涉及用于制造磁芯、线圈或磁体的领域。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，电子元器件逐渐朝着小型化，高频化和低功耗的方向发展，软磁片式电感由于其磁导率高，饱和磁通密度高的优势越来越受到人们的青睐。目前现有的软磁片式电感多采用银浆做封装连接材料，制备时包括移印上银
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烧银
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活化
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清洗
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镀镍
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清洗
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化镍
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清洗
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镀锡
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清洗
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烘烤
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成品等工序，并且后期需要绕铜线锡焊，加工工艺复杂。为了提高软磁片式电感的加工效率和生产品质，开发一种电子浆料替代银浆，节省加工步骤至关重要。
[0003]中国专利技术专利CN115579211A公开了一种多层叠电感器及其制备工艺，其采用氧化物法对NiCuZn铁氧体进行揭示，以金属氧化物Fe2O3、NiO、CuO以及ZnO为主要原料，经过球磨、预烧、造粒、制浆、打孔以及填孔等步骤，得到一种高磁导率和高品质因数兼顾的叠层电感器，但是采用银浆对NiCuZn铁氧体印刷，银离子在使用过程中会发生迁移，影响电感器的使用性能。中国专利技术专利CN109456050A公开了一种低温共烧LTCC软磁ZnNiCu铁氧体材料及其制备方法，通过降低共烧温度，使共烧时金属银不易扩散，使片式多层电感器器件获得优异的磁特性，但是与银共烧后还需要焊锡，锡的熔点较高，焊接时银发生熔化，因此需要先进行镀镍和镀锡的步骤，加工工艺较繁琐。

技术实现思路

[0004]为了缩短软磁片式电感的加工步骤，同时改善软磁片式电感的磁导效果，本专利技术的第一个方面提供了一种软磁片式电感用铜浆料的应用工艺，其特征在于，包括以下步骤：
[0005](1)将软磁片式电感用铜浆料印刷到软磁片式电感基体上；
[0006](2)印刷烘烤，得到印刷好铜浆的电感器；
[0007](3)将印刷好铜浆的电感器放入窑炉内进行烧结，然后自然冷却降至室温，真空打包，即得软磁片式电感器的铜端电极。
[0008]作为一种优选的实施方式，所述软磁片式电感基体为镍锌铁氧体材料，所述镍锌铁氧体材料中包括氧化铁，氧化锌，氧化铜。
[0009]作为一种优选的实施方式，所述步骤1中印刷选自移印或丝印中的一种。
[0010]作为一种优选的实施方式，所述步骤1中软磁片式电感用铜浆料在软磁片式电感基体上的印刷厚度为0.08
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0.2mm。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述步骤1中印刷的具体操作步骤包括：将软磁片式电感基体放入印刷模板中，加入软磁片式电感用铜浆料进行印刷，印刷过程中不能有产品相碰撞或重叠。
[0012]作为一种优选的实施方式，所述印刷模板的深度为0.1
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0.25mm。
[0013]作为一种优选的实施方式，所述步骤2中烘烤的温度＜300℃，烘烤时间为10
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30min。
[0014]作为一种优选的实施方式，所述步骤3中烧结的具体操作包括：设置窑炉的温度程序和目标温度；设置窑炉内气体的含氧量；设置窑炉速度；当窑炉的参数达到设定值后，将印刷好铜浆的电感器放入窑炉中烧结。
[0015]作为一种优选的实施方式，所述窑炉的温度程序为：窑炉从室温以10
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30℃/min的升温速度升高至800
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920℃，恒温10
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20min，然后以30
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80℃/min的降温速度降温至低于60℃。
[0016]作为一种优选的实施方式，所述窑炉内气体的含氧量＜5ppm。
[0017]作为一种优选的实施方式，使所述窑炉内气体的含氧量＜5ppm的具体操作为：将惰性气体通入窑炉内，控制气阀，排出空气，使窑炉内气体的含氧量＜5ppm，同时窑炉内气压处于正压态。
[0018]作为一种优选的实施方式，所述惰性气体选自氮气、氦气、氩气中的一种。
[0019]作为一种优选的实施方式，所述惰性气体为氮气。
[0020]作为一种优选的实施方式，所述窑炉速度为1
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2.5m3/h。
[0021]申请人在实验过程中发现，将电子铜浆与软磁片式电感电极端相溶接形成的印刷好铜浆的电感器电极，可以与镍、铝、铜、锡、银、金等金属直接进行焊接，减少了中间镀镍，镀锡等一系列的工艺步骤，同时形成的铜端电极熔点较高，不易熔化，可以承受锡焊时的温度条件。但是申请人进一步发现制备的铜端电极在高温环境中容易氧化，形成氧化铜层，降低铜端电极的导电性能，申请人在镍锌铁氧体材料与铜端电极共烧时，通过10
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30℃/min的速度升温，同时充入氮气，降低氧气含量，使氧含量低于5ppm，通过氮气的隔绝，避免铜材料在高温下发生氧化反应，从而减少氧化铜的生成。申请人进一步发现，通过10
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30℃/min的升温速度缓慢升温，可以增加铜端电极与镍锌铁氧体基体材料的结合紧密度，避免升降温速度不稳造成融合不均匀，使器件容易脱落，10
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30℃/min的升温速度提升了铜端电极与软磁片式器件的连接性和附着性。
[0022]本专利技术的第二个方面提供了一种采用本专利技术软磁片式电感用铜浆料的应用工艺制备得到的软磁片式电感器的铜端电极。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024](1)本专利技术所述软磁片式电感用铜浆料的应用工艺，采用铜电子浆料代替银电子浆料，以铜做端电极，可以放弃镀镍和镀锡的步骤，简化了加工流程，节省成本。
[0025](2)本专利技术所述软磁片式电感用铜浆料的应用工艺，控制窑炉内气体的含氧量＜5ppm，并按照10
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30℃/min的升温速度升温，达到窑炉的目标温度，可以提升铜端电极与软磁片式器件的连接性和附着性，减少器件脱落等异常的发生。
[0026](3)本专利技术所述软磁片式电感用铜浆料的应用工艺，铜与软磁片式电感电极端相溶接，以铜做端电极，提高了赖焊接温度，对镍、铝、铜、锡、银、金均可实现焊接，金属与半导体电极端相溶接，可以同时起到导电和导热的功能。
附图说明
[0027]图1为实施例1平行样制得的NR类电感器磁芯铜端电极主视图；
[0028]图2为实施例1平行样制得的NR类电感器磁芯铜端电极侧视图；
[0029]图3为实施例1平行样制得的CD类电感器磁芯铜端电极主视图；
[0030]图4为实施例1平行样制得的CD类电感器磁芯铜端电极侧视图；
[0031]图5为实施例6平行样传统电子银浆制得的NR类电感器银端电极主视图；
[0032]图6为实施例6平行样传统电子银浆制得的CD本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软磁片式电感用铜浆料的应用工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将软磁片式电感用铜浆料印刷到软磁片式电感基体上；(2)印刷烘烤，得到印刷好铜浆的电感器；(3)将印刷好铜浆的电感器放入窑炉内进行烧结，然后自然冷却降至室温，真空打包，即得软磁片式电感器的铜端电极。2.根据权利要求1所述软磁片式电感用铜浆料的应用工艺，其特征在于，所述步骤1中印刷选自移印或丝印中的一种。3.根据权利要求1所述软磁片式电感用铜浆料的应用工艺，其特征在于，所述步骤1中软磁片式电感用铜浆料在软磁片式电感基体上的印刷厚度为0.08
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0.2mm。4.根据权利要求1所述软磁片式电感用铜浆料的应用工艺，其特征在于，所述步骤2中烘烤温度＜300℃，烘烤时间为10
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30min。5.根据权利要求1所述软磁片式电感用铜浆料的应用工艺，其特征在于，所述步骤3中烧结的具体操作包括：设置窑炉的温度程序和目标温度；设置窑炉内气体的含氧量；设置窑炉速度；当窑炉的参数达到设定值后，将印刷好铜浆的电感器放入窑炉中烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建奎，
申请(专利权)人：中山科银电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：