一种ltcc片式陶瓷滤波器的倒角方法
阅读说明：本技术 一种ltcc片式陶瓷滤波器的倒角方法 (Chamfering method of LTCC chip type ceramic filter ) 是由 程飞鹏 黄昆 何以田 陈聪 于 2021-07-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种LTCC片式陶瓷滤波器的倒角方法,涉及片式叠层陶瓷元件技术领域。本发明所述LTCC片式陶瓷滤波器的倒角方法包括如下步骤：(1)将LTCC片式陶瓷滤波器、磨料、缓冲物质放入球磨罐中球磨；(2)球磨结束后进行筛分；(3)将分离出的LTCC片式陶瓷滤波器进行排胶烧结；所述磨料为氧化铝磨球或氧化锆磨球；所述缓冲物质包含玉米淀粉、糯米淀粉、木薯粉、粘米粉中的至少一种。本发明所述LTCC片式陶瓷滤波器的倒角方法既可以倒出圆角,还可以保证LTCC片式陶瓷滤波器表面的Mark标识不被磨浅或磨掉。(The invention discloses a chamfering method of an LTCC chip type ceramic filter, and relates to the technical field of chip type laminated ceramic elements. The chamfering method of the LTCC chip type ceramic filter comprises the following steps: (1) putting the LTCC chip type ceramic filter, the grinding material and the buffer substance into a ball milling tank for ball milling; (2) screening after the ball milling is finished; (3) carrying out glue removal and sintering on the separated LTCC chip type ceramic filter; the grinding material is an alumina grinding ball or a zirconia grinding ball; the buffer substance comprises at least one of corn starch, glutinous rice starch, cassava flour and glutinous rice flour. The chamfering method of the LTCC chip type ceramic filter can not only pour out the fillet, but also ensure that the Mark on the surface of the LTCC chip type ceramic filter is not abraded or worn away.)
技术领域
本发明涉及片式叠层陶瓷元件技术领域，尤其涉及一种LTCC片式陶瓷滤波器的倒角方法。
背景技术
随着5G通信技术的发展及5G手持终端设备的渗透率提升，基于LTCC技术制造的片式陶瓷滤波器在5G射频前端的供需缺口持续扩大，同时对产品的可靠性也提出了较高要求。对于LTCC技术制造的片式陶瓷元件，如片式陶瓷滤波器，其制造工艺包含倒角工序。倒角是通过元件与磨削介质、元件与元件的碰撞，达到倒角目的。倒角的目的是去除元件表面毛刺，磨削掉多余边角料以使内电极充分暴露，便于封端、封腰，保证产品性能。
但是，利用LTCC技术制造的片式叠层元件，如片式陶瓷滤波器，因其本身的多层/叠层结构，在一般的湿法倒角过程中存在水可能通过叠层间隙进入陶瓷元件内部的问题，进而在烧端时水发生汽化引起瓷体鼓泡、鼓包，造成器件失效。同时，片式叠层元件在一般湿法倒角过程中处于水的高转速的、长时间的浸泡，增加了进水风险，潜在影响器件的长期的性能可靠性。此外，一般湿法倒角工艺如CN102848285A包含出料水洗、高温烘干等必需步骤，延长了倒角工序的流通时间，造成了资源及能源的浪费。
为了解决一般的湿法倒角过程中水可能通过叠层间隙进入陶瓷元件内部从而引起失效或影响器件性能可靠性的问题，需要从根本上杜绝水的引入。基于此，提出不用水的干法倒角工艺。但是LTCC技术制造的片式陶瓷滤波器具有不同于片式多层陶瓷电容器(简称MLCC)的结构，其具有上、下不对称的结构。同时为了便于测试及封装集成，在产品表面印刷了用于区别上、下(或正、反)表面的Mark标识。而未经烧结的陶瓷元件生坯，其上表面的Mark标识在一般干法倒角工艺如CN105140027A或CN102315018A所述片式陶瓷电容器倒角制备工艺中极易被磨浅或磨掉，导致无法通过外观分选机或测试机，从而影响倒角后工序流通及使用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种LTCC片式陶瓷滤波器的倒角方法，所述倒角方法可倒出所需圆角，并且可保证LTCC片式陶瓷滤波器表面的Mark标识不被磨浅或磨掉。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种LTCC片式陶瓷滤波器的倒角方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将LTCC片式陶瓷滤波器、磨料、缓冲物质放入球磨罐中球磨；
(2)球磨结束后进行筛分；
(3)将筛分后的物料进行排胶烧结，得到处理好的LTCC片式陶瓷滤波器；
所述磨料为氧化铝磨球或氧化锆磨球；所述缓冲物质包含玉米淀粉、糯米淀粉、木薯粉、粘米粉中的至少一种。
本发明选用干法倒角工艺对LTCC片式陶瓷滤波器进行倒角。干法倒角工艺的特征为：将产品与磨料、缓冲物质按量加入球磨罐，倒角结束后分离得到产品，然后进行烧结，得到所需的产品，无需二次处理。相比于一般的湿法倒角工艺，本发明所述方法没有水洗、烘干等步骤，工艺简单，可减少资源的浪费；同时，所需设备较少，经济效益较高。干法倒角工艺全程不引入水，从根本上杜绝水通过叠层间隙进入元件的现象，降低了因水进入元件而造成的失效，理论上更有利于元件的长期稳定。本发明所述的LTCC技术制造的片式陶瓷滤波器具有不同于片式多层陶瓷电容器(简称MLCC)的结构，为了便于测试及封装集成，需要在产品表面印刷用于区别上、下表面的Mark标识。而未经烧结的陶瓷元件生坯，其上表面的Mark标识在一般干法倒角工艺中极易被磨浅或磨掉。本发明通过选用磨料和缓冲物质共同作用，对LTCC片式陶瓷滤波器进行倒角，可以保证倒角后生坯表面的Mark标识仍然清晰可见。
本发明选用的玉米淀粉、糯米淀粉、木薯粉、粘米粉等为有机物，在元件烧结过程中会经脱脂阶段燃烧转为二氧化碳和水，因此不会引入其他杂质，且多次实验证明，经此工艺倒角后，产品的性能不会受到影响。
优选地，所述LTCC片式陶瓷滤波器、缓冲物质、磨球的质量比为1：(0.2～2)：(0.5～4)。通过对三者的质量比进行选择，使得在较短的时间(30～60min)内，即可获得所需的圆角效果。
优选地，所述磨料的粒径为1～5mm。优选地，所述球磨装置为行星式球磨机、卧式球磨机、卧式倒角机、架子球磨机中的一种；单罐装料总体积为该罐总容积的40～70％；球磨时间为30～60min。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)所用原料磨球、淀粉，价格低廉且获取容易、使用过程无污染；(2)处理工艺简单，倒角结束后产品经过筛分离、排胶烧结，无需进一步处理即可流通至下工序；(3)有利于节能环保，无需水洗及烘干，减少了资源、能源(水、电)的使用及设备(如烘箱)投入；(4)极大地缩短产品在倒角工序流通时间，提高生产效率；(5)在倒出所需圆角的同时，不会磨掉LTCC片式陶瓷滤波器表面的Mark标识。
附图说明
图1为表面具有Mark标识的LTCC片式陶瓷滤波器的外观图；
图2为由实施例1所述方法倒角后的LTCC片式陶瓷滤波器的外观图；
图3为由对比例1所述方法倒角后的LTCC片式陶瓷滤波器的外观图。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述LTCC片式陶瓷滤波器的倒角方法的一种实施例，本实施例所述倒角方法包括如下步骤：
(1)对3216尺寸规格(公制)的LTCC片式陶瓷滤波器进行倒角，选用粒径为3mm的氧化铝磨球和淀粉进行球磨，LTCC片式陶瓷滤波器、淀粉、磨球的质量比为1:0.5:3，单罐装料总体积为该罐总容积的50％，以150rpm的转速球磨30min；
(2)对步骤(1)得到的物料进行筛分，去除磨球和大部分淀粉；
(3)将筛分后的物料进行排胶烧结，烧结温度为850℃，得到处理好的LTCC片式陶瓷滤波器。
图1为未经倒角的LTCC片式陶瓷滤波器的外观图，图2为由实施例1所述方法处理后的LTCC片式陶瓷滤波器的外观图；对比可知，经实施例1所述方法倒角后，LTCC片式陶瓷滤波器表面的Mark标识无明显变化，仍然清晰可见，且滤波器的四个圆角尺寸均匀，圆角R均为0.075mm，无较大差别。
实施例2
本发明所述LTCC片式陶瓷滤波器的倒角方法的一种实施例，本实施例所述倒角方法包括如下步骤：
(1)对2012尺寸规格(公制)的LTCC片式陶瓷滤波器进行倒角，选用粒径为3mm的氧化锆磨球和淀粉进行球磨，LTCC片式陶瓷滤波器、淀粉和磨球的质量比为1:1:2，单罐装料总体积为该罐总容积的50％，以150rpm的转速球磨30min；
(2)对步骤(1)得到的物料进行筛分，去除磨球和大部分淀粉；
(3)将筛分后的物料进行排胶烧结，烧结温度为850℃，得到处理好的LTCC片式陶瓷滤波器。
由本实施例所述方法倒角后，LTCC片式陶瓷滤波器表面的Mark标识无明显变化，与实施例1相似，且滤波器的四个圆角尺寸均匀，圆角R均为0.065mm。
实施例3
本发明所述LTCC片式陶瓷滤波器的倒角方法的一种实施例，本实施例所述方法包括如下步骤：
(1)对1608尺寸规格(公制)的产品进行倒角，选用粒径为2mm的氧化锆磨球和淀粉进行球磨，LTCC片式陶瓷滤波器、淀粉和磨球的质量比为1:0.8:2，单罐装料总体积为该罐总容积的50％，以165rpm的转速球磨45min；
(2)对步骤(1)得到的物料进行筛分，去除磨球和大部分淀粉；
(3)将筛分后的物料进行排胶烧结，烧结温度为850℃，得到处理好的LTCC片式陶瓷滤波器。
由本实施例所述方法倒角后，LTCC片式陶瓷滤波器表面的Mark标识无明显变化，与实施例1相似，且滤波器的四个圆角尺寸均匀，圆角R均为0.050mm。
实施例4
本发明所述倒角方法的一种实施例，本实施例所述方法包括如下步骤：
(1)对2012尺寸规格(公制)的LTCC片式陶瓷滤波器进行倒角，选用粒径为3mm的氧化锆磨球和淀粉进行球磨，LTCC片式陶瓷滤波器、淀粉和磨球的质量比为1:2:3，单罐装料总体积为该罐总容积的50％，以150rpm的转速球磨30min；
(2)对步骤(1)得到的物料进行筛分，去除磨球和大部分淀粉；
(3)将筛分后的物料进行排胶烧结，烧结温度为850℃，得到处理好的LTCC片式陶瓷滤波器。
由本实施例所述方法倒角后，LTCC片式陶瓷滤波器表面的Mark标识无明显变化，与实施例1相似，且滤波器的四个圆角尺寸均匀，圆角R均为0.050mm。
对比例1
一种倒角方法，所述倒角方法包括如下步骤：
(1)对3216尺寸规格(公制)的LTCC片式陶瓷滤波器进行倒角，选用粒径为3mm的氧化铝磨球进行球磨，LTCC片式陶瓷滤波器和磨球的质量比为1:2.5，单罐装料总体积为该罐总容积的50％，以150rpm的转速球磨30min；
(2)对步骤(1)得到的物料进行筛分，去除磨球；
(3)将筛分后的物料进行烧结，烧结温度为850℃，得到经过倒角的LTCC片式陶瓷滤波器。
图3为以对比例1所述方法处理后的LTCC片式陶瓷滤波器的外观图，从图中可知，处理后的LTCC片式陶瓷滤波器表面的Mark标识受到了严重的磨损，不利于倒角后工序流通及使用。
对比例2
一种倒角方法，所述倒角方法包括如下步骤：
(1)对3216尺寸规格(公制)的LTCC片式陶瓷滤波器进行倒角，选用淀粉进行球磨，LTCC片式陶瓷滤波器、淀粉的质量比为1:2.5，单罐装料总体积为该罐总容积的50％，以150rpm的转速球磨30min；
(2)对步骤(1)得到的物料进行筛分，去除淀粉；
(3)将筛分后的物料进行排胶烧结，烧结温度为850℃，得到经过处理的LTCC片式陶瓷滤波器。
由对比例2所述方法倒角后，LTCC片式陶瓷滤波器圆角效果不明显，降低了生产效率。
对比例3
一种倒角方法，所述倒角方法包括如下步骤：
(1)对3216尺寸规格(公制)的LTCC片式陶瓷滤波器进行倒角，选用粒径为3mm的氧化铝磨球和淀粉进行球磨，LTCC片式陶瓷滤波器、淀粉、磨球的质量比为1:2.5:3，单罐装料总体积为该罐总容积的50％，以150rpm的转速球磨30min；
(2)对步骤(1)得到的物料进行筛分，去除磨球和大部分淀粉；
(3)将筛分后的物料进行排胶烧结，烧结温度为850℃，得到经过处理的LTCC片式陶瓷滤波器。
由本方法处理后的LTCC片式陶瓷滤波器表面的Mark标识无明显变化，但球磨30min并未倒出尺寸均匀的圆角。实验发现，当LTCC片式陶瓷滤波器、淀粉、磨球的质量比为1:2.5:3时，球磨2h后才能倒出合适的圆角。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，但并不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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