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随着信息通信产业的快速发展,电子元器件呈现微型化、环保绿色的发展趋势。铁氧体片式电感作为难以集成化的电子元件,其表面金属化工艺过去一直采用着手工涂刷—高温烧结银浆—电镀的落后工艺,不仅效率低下,生产成本高,生产过程存在严重污染,而且其金属化电极层也难以经受无铅焊料的高温熔蚀。本文从理论到生产实践,系统地研究了铁氧体陶瓷表面金属化技术,并进行了产业化的研究,成功实现了铁氧体磁芯磁控溅射金属化的产业化生产。论文的主要研究成果如下:1.采用磁控溅射沉积方法实验制备了大量铁氧体金属化的样品,优化了溅射参数,并对其进行了详细的分析表征;深入研究了420℃高温下,无铅焊料与金属化薄膜之间的反应与熔蚀过程,系统研究了生成金属间化合物的形貌特性、不同材料对耐焊性的影响等,并根据此研究结果选择了Ni-7%wt.V作为阻挡层材料。相关研究成果已发表在Journal of Electronic Materials等期刊上,具有较大的学术价值与实际应用价值,为本课题后续产业化的成功提供了理论基础。2.从表面物理学、金相学和薄膜生长理论出发,深入研究了电极层与铁氧体之界面反应机制,研究结果表明:选用Cr、Ni等活性金属作为过渡层电极,能在铁氧体界面生成了电极材料的氧化物,该层金属氧化物能大幅提高电极与铁氧体的结合力。3.铁氧体磁芯越来越微型化,难以采用掩模技术来制造微型片式电感,针对这一必然发展趋势,采用并实现了全覆盖镀膜后采用激光光刻技术来制造微型片式电感的工艺方法,提高了金属化的效率和质量。4.最终研究出适合铁氧体片式电感高温焊接工艺(420℃10秒)要求、能够进行产业化作业的多层复合膜系,作为项目组主要研究人员,参与设计并研制出了超大吞吐量的片式电感磁控溅射金属化的自动化生产专用设备,实现了产业化生产。实施结果表明:产品质量高,比印刷银浆-烧结-电镀的传统工艺降低生产成本60%,节电40%以上,生产过程无污染,实现了绿色制造,为企业创造了重大社会经济效益。相关的研究成果已获得了两项发明专利。