[发明专利]一种绕线片式电感金属化复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种绕线片式电感金属化复合膜，由内到外依次包括过渡层，焊接层，保护层，所述过渡层镀在基体上，选自Cr金属膜，膜厚50～150nm；焊接层选择Ni、Ni‑Cu合金或Ni‑V合金层，厚1～3μm；保护层选自Ag或Ag‑Sn合金金属膜，膜厚100～150nm；所述绕线片式电感金属化复合膜采用磁控溅射方法镀膜，焊接质量优、薄膜结合力高，制备过程环保，可实现产业化，解决了现有技术金属化膜层易与基体发生脱落问题。

技术领域：

本发明涉及一种绕线片式电感金属化复合膜及其制备方法。

背景技术：

目前以3C行业、智能装备、航空航天、汽车能源为代表的信息通信技术产业进入高速发展阶段，2018年集成电路产业规模超过5000亿元，电子专用设备产业规模超过6000亿元，物联网产业规模更是超过1万亿元，而且每年呈一定趋势递增。铁氧体片式电感作为信息通信技术电子电路中不可或缺的元器件，随着整个行业的迅速增长，需求量大幅增长，同时朝着微型化方向发展。绕线性片式电感具有线圈紧凑、电感量大、Q值高等优点，在电子元器件行业得到广泛应用。制备过程中，首先需要对铁氧体陶瓷两端进行金属化，即：在铁氧体两端镀上一层金属膜，便于线圈引线焊接在铁氧体上。国内外普遍采用手工刷涂-高温烧结银浆-电镀加厚的工艺，该工艺中手工刷涂对越来越微型化的电感元器件无法实现涂覆均匀；高温烧结银浆过程中残留铅及电镀废液中的六价铬对环境有严重的金属污染问题；焊接绕线线圈和铁氧体时，需要首先把绕线所用的漆包线进行烧除(温度在400℃左右)，由于银与锡在200℃左右会发生固溶，采用传统工艺焊接质量不高，电感使用寿命受到影响。面对快速发展的信息通信技术对电子元器件的需求同时要达到国家对环境保护的政策要求，采用真空镀膜技术在绕线性电感元器件表面镀金属化薄膜得到广泛关注，该技术尚处在起步阶段未能得到广泛应用，CN103590012A公开了一种绕线贴片电感电极面的真空多弧磁控镀膜方法，替代传统的化学水镀方法，减少环境污染，并且增加膜层用锡焊接后的牢固度，但依次采用电弧离子镀技术制备铬和镍铬层，增加了金属化膜层界面，增加了金属化膜层剥落概率。

发明内容：

本发明的目的是提供一种绕线片式电感金属化复合膜及其制备方法，焊接质量优、薄膜结合力高，制备过程环保，可实现产业化，解决了现有技术金属化膜层易与基体发生脱落问题。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种绕线片式电感金属化复合膜，由内到外依次包括过渡层，焊接层，保护层；所述过渡层镀在基体上，选自Cr金属膜，膜厚50～150nm；焊接层选择Ni、Ni-Cu合金或Ni-V合金层，厚1～3μm；保护层选自Ag或Ag-Sn合金金属膜，膜厚100～150nm；所述绕线片式电感金属化复合膜采用磁控溅射方法镀膜，包括以下步骤：

1)准备工作：将经超声清洗的基体置于专用夹具中，露出需镀膜区域；然后置于真空镀膜装备中，抽真空至1×10^-2Pa，负偏压100～200V，进行离子清洗；

2)过镀层制备：控制负偏压50～100V，Ar流量100～150sccm，金属磁控Cr靶溅射功率3～5kW，在步骤1)清洗后的基体镀Cr金属膜2～5min，膜厚50～150nm；

3)焊接层制备：控制负偏压50～100V，Ar流量100～150sccm，金属磁控Ni靶或Ni-Cu、Ni-V合金靶溅射功率3～5kW，镀Ni、Ni-Cu或Ni-V金属膜90～120min，膜厚1～3μm；

4)保护层制备：控制负偏压50～100V，Ar流量100～150sccm，金属磁控Ag靶或Ag-Sn合金靶溅射功率3～5kW，镀Ag或Ag-Sn金属膜5～10min，膜厚100～150nm。

所述基体为铁氧体、不锈钢、单晶硅片中的任一种，不包括铁粉芯。

步骤1)超声清洗时间优选为30～60min，离子清洗时间优选为30～60min。