根據(jù)《復(fù)合電極SLC單層芯片電容》可知，復(fù)合電極SLC單層芯片電容的下表面電極可以很好地與錫膏回流焊或銀膏焊接，其中的鈦鎢（TiW）層使銅（Cu）層與電容陶瓷基片更好地結(jié)合，并具有阻擋作用；銅層作為阻擋層，用于阻擋外界對(duì)過(guò)渡層的破壞，并具有焊接作用；金（Au）層既是焊接層，也是保護(hù)層，有效地阻擋了錫膏回流焊時(shí)焊錫滲透至銀層中，使用錫膏回流焊的焊接效果良好，不會(huì)存在錫銀合金現(xiàn)象或銀遷移現(xiàn)象。而且，錫膏回流焊溫度為260℃，而復(fù)合電極SLC單層芯片電容中下表面電極的金層與錫膏回流焊不會(huì)導(dǎo)致銀遷移現(xiàn)象，所以其耐溫溫度可達(dá)到260℃。若采用高溫錫，耐溫溫度可達(dá)300℃以上。另外，復(fù)合電極SLC單層芯片電容中上表面電極的銀層表面能與鋁線、銅線或金線很好地邦定焊接，邦定打線后不脫線，可靠性高。而復(fù)合電極SLC單層芯片電容的制備方法如下：

一、在片狀電容陶瓷基材的一表面上印刷銀漿，然后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)。

①將電容陶瓷用的Ⅰ類瓷、Ⅱ類瓷或Ⅲ類瓷的粉末按實(shí)際所需的配方進(jìn)行配料、球磨、等靜壓成型、燒結(jié)、切片，制成電容陶瓷基材；

②采用200目絲網(wǎng)在電容陶瓷基材一表面印刷銀漿；

③采用網(wǎng)帶燒結(jié)爐進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，高溫?zé)Y(jié)的溫度為850℃，燒結(jié)頻率為25±5Hz，燒結(jié)保溫時(shí)間為15分鐘；印刷銀層的厚度為5~7微米。

二、在電容陶瓷基材的另一表面上依次濺射鈦鎢層、銅層和金層，具體包括以下步驟：

①一次清洗

使用清洗液處理電容陶瓷基材后使用超聲波機(jī)清洗，清洗時(shí)間為5±1分鐘；然后烘干，烘干溫度為100±5℃，烘干時(shí)間為30±5分鐘。

②二次清洗

將一次清洗得到的電容陶瓷基材放到等離子清洗機(jī)中進(jìn)行二次清洗，清洗時(shí)間為5±1分鐘，烘干溫度為100±5℃，烘干時(shí)間為30±5分鐘，同時(shí)活化表面。

③濺射鈦鎢層

先將真空濺射鍍膜機(jī)抽真空到工藝范圍，再充入氬氣作為工作氣體，以鈦與鎢的質(zhì)量比為1:9的鈦鎢合金作為靶材，在電場(chǎng)作用下，Ar+加速轟擊靶材，將靶材原子濺射到電容陶瓷基材上，在電容陶瓷基材中沒(méi)有印刷銀層的表面上濺射一層鈦鎢層，濺射厚度為0.1~0.15微米。

④濺射銅層

先將真空濺射鍍膜機(jī)抽真空到工藝范圍，再充入氬氣作為工作氣體，以銅作為靶材，在電場(chǎng)作用下，Ar+加速轟擊靶材，將靶材原子濺射到電容陶瓷基材上，在鈦鎢層表面上濺射一層銅層，濺射厚度為0.1~0.2微米。

⑤濺射金層

先將真空濺射鍍膜機(jī)抽真空到工藝范圍，再充入氬氣作為工作氣體，以金作為靶材，在電場(chǎng)作用下，Ar+加速轟擊靶材，將靶材原子濺射到電容陶瓷基材上，在銅層表面上濺射一層金層，濺射厚度為0.25~0.55微米。

三、根據(jù)所需單層芯片電容的電容值計(jì)算出單個(gè)芯片電容的尺寸大小，然后利用半導(dǎo)體砂輪劃片機(jī)對(duì)電容陶瓷基材進(jìn)行劃切，得到單個(gè)的單層芯片電容。

四、測(cè)試分選

使用LCR電橋測(cè)試儀對(duì)批量生產(chǎn)得到的單層芯片電容逐個(gè)進(jìn)行容量測(cè)試，將不符合容量要求范圍的產(chǎn)品分選出來(lái)進(jìn)行降級(jí)處理。

將常規(guī)的SLC單層芯片電容與復(fù)合電極SLC單層芯片電容進(jìn)行邦定(鍵合)對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)樣品的尺寸為1.15*1.15*0.50mm，其電容C＝200pF±10％，損耗(DF)：＜100*10-4，絕緣(IR)：＞10*1010歐姆。通過(guò)錫膏回流焊將芯片電容樣品焊接在電路板上之后，用線徑1mil的鋁線與芯片電容樣品的表面電極鍵合，鍵合力為20g，鍵合時(shí)間為5ms，鍵合后利用鍵合強(qiáng)度測(cè)試儀測(cè)試鍵合拉力，單位為g。邦定(鍵合)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果如下表：



由于鈦鎢層、銅層和金層層疊而成的下表面電極有效地解決了錫膏回流焊所產(chǎn)生的錫銀合金現(xiàn)象和銀遷移現(xiàn)象，因此復(fù)合電極SLC單層芯片電容與電路板能更好地焊接結(jié)合，不會(huì)存在因芯片電容的銀遷移現(xiàn)象而造成芯片電容與電路板分離和松動(dòng)的現(xiàn)象。因此，復(fù)合電極SLC單層芯片電容與鋁線鍵合強(qiáng)度更高，鍵合拉力大于標(biāo)準(zhǔn)值4g，最高可達(dá)6.6g，其邦定性能也明顯優(yōu)于常規(guī)的SLC單層芯片電容。





參考數(shù)據(jù)：

CN109659134A《一種高可靠雙面異質(zhì)復(fù)合電極芯片電容》