[发明专利]一种带有金锡焊料的单层电容器的制造工艺

说明书

一种带有金锡焊料的单层电容器的制造工艺，属于电容器及其制造工艺技术领域。技术方案步骤如下：制备陶瓷基片并清洗烘干；在陶瓷基片上下表面形成电极层；在电极层上表面采用磁控溅射的方法形成金锡焊料层；切割并测试分选。有益效果是:本发明所述的带有金锡焊料的单层电容器的制造工艺，该工艺用来提高单层电容器的封装效率，降低封装所用金锡焊料的成本；采用溅射工艺制成的金锡焊料，工艺简单，速度可控，生产成本低，全程无污染，并且所制成的金锡焊料在高温焊接时性能优良，保证了产品的稳定性，适用于工业化生产。

技术领域

本发明属于电容器及其制造工艺技术领域，尤其涉及一种带有金锡焊料的单层电容器的制造工艺，是保证微电子产品组装焊接可靠性的重要工艺方法。

背景技术

单层电容器具有体积小、容量大、应用频率高等特点，广泛应用在电子、雷达、导航和卫星通讯等方面。传统的单层电容器中间为介质层，上下各一层电极层，下电极通过金锡合金或铅锡合金等焊料焊接于电路中，上电极通过金丝键合技术与其他电路元件相连。当金锡焊料中金与锡质量比为80：20时，处于Au-Sn共晶部位，此时，很小的热度就可以使焊料熔化并浸润，因此被广泛应用于通讯，卫星，航空，雷达等领域的器件焊接及封装。

目前金锡焊料的制备工艺有几种方法：申请公布号为CN109628885A的中国发明专利申请公开了一种基于陶瓷的预置金锡焊料制作方法，采用的是蒸发镀膜方法，但此方法材料利用率太低，大大增加了生产成本；授权公告号为CN 207743077U的中国实用新型专利公开了一种金锡焊盘单层陶瓷电容器但是采用电镀工艺制备金锡焊盘，工艺难度系数高，对电镀槽液成份和温度的控制要求很高，并且存在电镀液污染等问题，很难满足环保要求。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种带有金锡焊料的单层电容器的制造工艺，该工艺用来提高单层电容器的封装效率，降低封装所用金锡焊料的成本；采用溅射工艺制成的金锡焊料，工艺简单，速度可控，生产成本低，全程无污染，并且所制成的金锡焊料在高温焊接时性能优良，保证了产品的稳定性，适用于工业化生产。

技术方案如下：

一种带有金锡焊料的单层电容器的制造工艺，步骤如下：

S1、制备陶瓷基片并清洗烘干；

S2、在陶瓷基片上下表面形成电极层；

S3、在电极层上表面采用磁控溅射的方法形成金锡焊料层；

S4、切割并测试分选。

进一步的，所述金锡焊料层采用磁控溅射的方法形成，直接溅射金锡合金层或分别溅射金层、锡层再进行合金处理。

进一步的，所述金锡焊料层采用直接溅射金锡合金方式，靶材采用金与锡的质量比为80：20的金锡合金，腔体加热温度为100℃-500℃，真空度为10^-6-10^-7mTorr，功率为500W-4000W,时间为50s-1000s，基片运行速度为50-300cm/min，同时采用X-Ray或台阶仪监测溅射膜厚。

进一步的，所述金锡焊料层采用分别溅射金层、锡层方式，其中金和锡的靶材纯度都为99.99％，腔体加热温度为100℃-500℃，真空度为10^-6-10^-7mTorr，功率为500W-4000W,时间为50s-1000s，基片运行速度为50-300cm/min，同时采用X-Ray或台阶仪监测溅射膜厚，重复上述步骤n个循环，其中n的取值范围是1-10。

进一步的，在金层和锡层上溅射一层金做保护膜，腔体加热温度为100-500℃，真空度为10^-6-10^-7mTorr，功率为500W-4000W,时间为50s-1000s。