陶瓷基片的表面处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及表面贴装型陶瓷元件技术领域，特别是涉及到一种单层电容器用BaTi03陶瓷基片的表面处理方法。
【背景技术】
[0002]BaTi03陶瓷作为一种常用的电子元器件的制备材料，具有较好的铁电、压电、耐压和绝缘性能，被广泛的应用于制造陶瓷敏感元件。
[0003]BaT13陶瓷基片在合成的过程中采用了高温烧结的工艺，使得制备出来的陶瓷基片出现了形变、表面凸凹不平、表面粗糙度数值过高等不良因素，严重影响了陶瓷基片作为电子元器件的性能和组装过程中的键合度。
[0004]对于这种陶瓷材料的表面处理，目前多采用单面或者双面的研磨方式。由于处理方法不当及材料韧性大、硬度小的特点，基片研磨后多存在表面划痕、表面空洞、厚度差异大、基片破碎等现象，在陶瓷基片成本和利用率上造成了严重浪费。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有工艺技术的不足，提供一种更简便、更合理的双面研磨的表面处理方法，此方法采用磨掉陶瓷基片表面的材料，能够有效地改善了陶瓷基片的厚度均匀性、表面平整度和表面粗糙度。
[0006]为解决上述问题，本发明采用如下技术方案:
一种单层电容器用BaTi03陶瓷基片的表面处理方法，包括如下步骤:
(1)研磨盘的选择:用铜盘、铝盘、铸铁盘、陶瓷盘、金丝绒盘和羊绒盘中的一种或几种；
(2)研磨液的选择:磨料粒度选择为2?20μπι的金刚石、碳化硅、氧化铝、氧化硅和氧化铈中的一种或几种，其和去离子水、分散剂、润滑剂、表面活性剂的配比为1:10: 0.002:0.01: 0.002，也可以是和去离子水、分散剂、润滑剂、表面活性剂中的一种或几种混合均匀液；
(3)行星架的选择:以FR-4玻璃纤维板，环氧树脂，塑料中的一种或几种为母板制作行星架，其厚度大于或等于基片厚度；
(4)先研磨后抛光，研磨速率的控制为研磨速率为8?10ym/min，抛光速率为3?4 ym/min，配种控制在3?5kg，研磨时间段控制在30min内；
(5)以去离子水、酒精、丙酮和清洗剂中的一种或集中混合均匀，在40?50°C，功率250?300W的范围内超声清洗30min ；
(6)表面处理后，对基片进行热处理，条件为500?600°C，保温时间2hr。
[0007]进一步的，适用于1、II电介质陶瓷基片。
[0008]本发明的有益效果是:采用自制研磨液和简单的双面研磨法，在行星架的保护下保证陶瓷基片的完整性，也提高了基片的厚度均匀性；另外由于研磨液的独特配置，有效地控制了基片表面粗糙度和减小了基片清洗的难度，进一步提高了陶瓷基片的合格率。
【具体实施方式】
[0009]实施例一:
一种单层电容器用BaTi03陶瓷的表面处理方法是将BaTi03陶瓷基片直接研磨到所需要的厚度，粗糙度达到100?200nm。烧结好的陶瓷基片按尺寸规格归类好后，选择厚度、大小一致的基片进行表面处理。本实施例以尺寸为30.8mmmX30.8mmX0.35mm的陶瓷基片，研磨到厚度0.15mm为例:
(1)选择与陶瓷基片可以完全密合的行星架，其材质为优质玻璃纤维板(FR— 4)，环氧树脂，塑料中的一种或几种。如密合度有问题，请及时用刀片或者剪刀处理；
(2)选择铜盘、铝盘、铸铁盘、陶瓷盘、金丝绒盘和羊绒盘中的一种或几种作为研磨盘，将行星架和陶瓷基片在下研磨盘上放置妥当后，盖上上研磨盘，开始补给10?20 μπι金刚石、碳化硅、氧化铝、氧化硅和氧化铈中的一种或几种混合液的研磨液，流量速率为500ml/hr ；
(3)调整研磨盘的转速:前I?2min的速率为5?10r/min，之后30?37r/min，研磨时间为20?25min，研磨到厚度为(0.15±0.01) mm即可结束；
(4)采用真空吸笔的方式将研磨好的陶瓷基片从研磨盘上取出；
(5)将取出的基片放入清洗液中，其中清洗液的配置以去离子水、酒精、丙酮和清洗剂中的一种或集中混合均匀，在40?50°C，功率250?300W的范围内超声清洗30min ；
(6)清洗后，基片放入烘箱，在40?60°C的范围内热烘3?5min，即可取出测试表面粗糙度，本实施例测试结果为100?200nm之间；
(7)基片的热处理过程，在马弗炉中550°C保温2hr。
[0010]实施例二:
一种单层电容器用BaTi03陶瓷的表面处理方法是将BaTi03陶瓷基片直接研磨到所需要的厚度，粗糙度达到60?90nm，烧结好的陶瓷基片按尺寸规格归类好后，选择厚度、大小一致的基片进行表面处理。本实施例以尺寸为30.8mmmX30.8mmX0.35mm的陶瓷基片，研磨到厚度0.15mm为例:
(1)选择与陶瓷基片可以完全密合的行星架，其材质为PBC板、聚氨酯中的一种，如密合度有问题，请及时用刀片或者剪刀处理；
(2)选择铜盘、铝盘、铸铁盘、陶瓷盘、金丝绒盘和羊绒盘中的一种或几种作为研磨盘，将行星架和陶瓷基片在下研磨盘上放置妥当后，盖上上研磨盘，开始补给10?20 μπι金刚石、碳化硅、氧化铝、氧化硅和氧化铈中的一种或几种混合液的研磨液，流量速率为500ml/hr ；
(3)调整研磨盘的转速:前I?2min的速率为5?10r/min，之后30?37r/min，研磨时间为15?20min，研磨到厚度为(0.20±0.01) mm即可结束；
(4)采用真空吸笔的方式将研磨好的陶瓷基片从研磨盘上取出，用清洗液清洗干净，然后烘干；
(5)选择铜盘、铸铁盘、铝盘和羊绒盘中的一种或几种作为研磨盘，将烘干后的再次放到研磨盘上，盖上上研磨盘，开始补给2?10 μπι金刚石、碳化硅、氧化铝、氧化硅和氧化铈中的一种或几种混合液的研磨液，流量速率为500ml/hr ;
(6)调整研磨盘的转速:前I?2min的速率为3?5r/min，之后10?20r/min，研磨时间为20?25min，研磨到厚度为(0.15±0.01) mm即可结束；
(7)将取出的基片放入清洗液中，其中清洗液的配置以去离子水、酒精、丙酮和清洗剂中的一种或集中混合均匀，在40?50°C，功率250?300W的范围内超声清洗30min ；
(8)清洗后，基片放入烘箱，在40?60°C的范围内热烘3?5min，即可取出测试表面粗糙度。本实施例测试结果在60?90nm范围之内；
(9)基片的热处理过程，在马弗炉中550°C保温2hr。
[0011]本发明的有益效果是:采用自制研磨液和简单的双面研磨法，在行星架的保护下保证陶瓷基片的完整性，也提高了基片的厚度均匀性；另外由于研磨液的独特配置，有效地控制了基片表面粗糙度和减小了基片清洗的难度，进一步提高了陶瓷基片的合格率。
[0012]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种单层电容器用BaTi03陶瓷基片的表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)研磨盘的选择:用铜盘、铝盘、铸铁盘、陶瓷盘、金丝绒盘和羊绒盘中的一种或几种； (2)研磨液的选择:磨料粒度选择为2?20μπι的金刚石、碳化硅、氧化铝、氧化硅和氧化铈中的一种或几种，其和去离子水、分散剂、润滑剂、表面活性剂的配比为1:10: 0.002:0.01: 0.002，也可以是和去离子水、分散剂、润滑剂、表面活性剂中的一种或几种混合均匀液； (3)行星架的选择:以FR-4玻璃纤维板，环氧树脂，塑料中的一种或几种为母板制作行星架，其厚度大于或等于基片厚度； (4)先研磨后抛光，研磨速率的控制为研磨速率为8?10ym/min，抛光速率为3?4 ym/min，配种控制在3?5kg，研磨时间段控制在30min内； (5)以去离子水、酒精、丙酮和清洗剂中的一种或集中混合均匀，在40?50°C，功率250?300W的范围内超声清洗30min ； (6)表面处理后，对基片进行热处理，条件为500?600°C，保温时间2hr。2.如权利要求1所述的一种单层电容器用BaTi03陶瓷基片的表面处理方法，其特征在于:适用于1、II电介质陶瓷基片。
【专利摘要】本发明公开一种单层电容器用BaTiO3陶瓷基片的表面处理方法，包括如下步骤：1）研磨盘的选择；（2）研磨液的选择；（3）行星架的选择；（4）先研磨后抛光，研磨速率的控制为研磨速率为8～10μm/min，抛光速率为3～4μm/min，配种控制在3～5kg，研磨时间段控制在30min内；（5）以去离子水、酒精、丙酮和清洗剂中的一种或集中混合均匀，在40～50℃，功率250～300W的范围内超声清洗30min；（6）表面处理后，对基片进行热处理，条件为500～600℃，保温时间2hr；该回收式切削机械能够保护工厂环境，防止切削液污染场地。
【IPC分类】H01G13/00
【公开号】CN105070545
【申请号】CN201510521913
【发明人】丁明建, 庄彤, 罗正, 李杰成, 廖浩然
【申请人】广州天极电子科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月24日