一种单层电容器用BaTiO3陶瓷基片的表面处理方法

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。

权利要求

1.一种单层电容器用BaTiO3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2～20μm的金刚石、碳化硅、氧化铝、氧化硅和氧化铈中的一种或几种混合液作为研磨液；

(3)行星架的选择：以FR-4玻璃纤维板、环氧树脂中的一种或几种为母板制作行星架，且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、丙酮中的一种或几种混合均匀，在40～50℃，功率250～300W的范围内超声波清洗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。

2.如权利要求1所述的一种单层电容器用BaTiO3陶瓷基片的表面处理方法，其特征在于：适用于Ⅰ、Ⅱ电介质陶瓷基片。

说明书

一种单层电容器用BaTiO3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] BaTiO3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] BaTiO3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：

[0007] 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：

[0008] (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；

[0009] (2)研磨液的选择：磨料粒度选择为2～20μm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；

[0010] (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；

[0011] (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3～4 μm/min，配种控制在3～5kg，研磨时间段控制在30min内；

[0012] (5)以去离子水、酒精、丙酮和清洗剂中的一种或几种混合均匀，在40～50℃，功率 250～300W的范围内超声清洗30min；

[0013] (6)表面处理后，对基片进行热处理，条件为500～600℃，保温时间2hr。

[0014] 进一步的，适用于Ⅰ、Ⅱ电介质陶瓷基片。

[0015] 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

[0016] 实施例一：

[0017] 一种单层电容器用BaTiO3陶瓷的表面处理方法是将BaTiO3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30.8mmm×30.8mm×0.35mm的陶瓷基片，研磨到厚度0.15mm为例：

[0018] (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；

[0019] (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10～20μm 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；

[0020] (3)调整研磨盘的转速：前1～2min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；

[0021] (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；

[0022] (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几种混合均匀，在40～50℃，功率250～300W的范围内超声清洗30min；

[0023] (6)清洗后，基片放入烘箱，在40～60℃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；

[0024] (7)基片的热处理过程，在马弗炉中550℃保温2hr。

[0025] 实施例二：

[0026] 一种单层电容器用BaTiO3陶瓷的表面处理方法是将BaTiO3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30.8mmm×30.8mm×0.35mm的陶瓷基片，研磨到厚度0.15mm为例：

[0027] (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；

[0028] (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10～20μm 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；

[0029] (3)调整研磨盘的转速：前1～2min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；

[0030] (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；

[0031] (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2～10μm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；

[0032] (6)调整研磨盘的转速：前1～2min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；

[0033] (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几种混合均匀，在40～50℃，功率250～300W的范围内超声清洗30min；

[0034] (8)清洗后，基片放入烘箱，在40～60℃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；

[0035] (9)基片的热处理过程，在马弗炉中550℃保温2hr。

[0036] 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。

[0037] 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。