一
LTCC的主要工艺流程
1
浆料制备
材料通常采用陶瓷、玻璃粉和有机粘合剂按照一定比例配方混合,制成成份均匀、性能均一的浆料。
2
流延
浆料通过脱泡、消泡等,再将浆料通过流延成型制成生瓷带。对生瓷带的要求是:致密、厚度均匀和具有一定的机械强度。
3
裁片
将卷带生瓷带按照一定的尺寸进行裁切,裁切的尺寸要比所需要的尺寸略大,以便满足后面的加工。
4
冲孔
在生瓷片上以机械冲孔/激光冲孔的方式制作出用以进行电气互联的过孔、通孔;
孔径大小、位置精度均将直接影响布线密度与基板质量。在生瓷片上打孔就是要求在生瓷片上形成(0.1~0.5)mm直径的通孔。打孔过程中要求对孔周围的影响要小。
5
填孔
将过孔填充剂填入过孔中,作为层与层之间电路连接的垂直通路,以制备多层陶瓷基板内部的过孔;
填充通孔的导体浆料与形成导电带的导体浆料的组分不同,其粘度应加以控制,充分使其凝胶化,使通孔填充饱满。
6
印刷
使用丝网印刷方法,将导电浆料或介质材料印刷在生瓷片上,用以制作电气互联的导线及印制元器件(电阻、电容、压敏电阻等);
印刷工艺参数包括刮板速度、角度、压力和柔韧性等,若印刷参数控制不当,则线条边缘呈现锯齿状,对电路性能影响较大。
7
叠片
将已印刷电路图形的生瓷片按预先设计的层数和次序,依次放入紧密叠片模具中,模具上设计有与生瓷片对位孔一致的对位柱,保证对位精度。
8
等静压
为使叠层后的生瓷体在排胶烧结时不起泡分层,对生瓷体进行热压。采用等静压工艺,在一定的温度和压力下,使它们紧密粘接,形成一个完整的多层基板坯体。等静压可使层压压力均匀分布到生瓷体上,确保基板烧结收缩一致。
9
切割
将较大面积的生瓷基板,按照各元件、模块的切割边界进行切割分离,便于进行烧结。
10
排胶烧结
将热切下来的生瓷单体放置在烧结炉内的承烧板上,设定好产品烧结的温度曲线后进行烧结。在保证温度均匀的前提下,缓慢进行加热升温,以实现产品的排胶烧结,烧结温度约850~900°C。
排胶烧结关系到瓷体中气体多少、颗粒之间的结合程度以及基板的机械强度的高低。烧结工艺的关键是烧结曲线和炉膛温度的一致性,它决定了烧结后基板的平整度和收缩率。升温速率不宜过快,否则会导致烧结后基板的平整度差、收缩率减小,甚至会发生翘曲。采用烧结炉,优化排胶升温速率和保温时间与生瓷带的尺寸、层数和金属化量的关系。
11
钎焊
将表面清洗好的工件以搭接形式装配在一起,把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。加热使钎料熔化,液态钎料与工件金属相互扩散溶解,冷凝后即形成钎焊接头。
12
测试
对烧结好的低温共烧陶瓷多层基板进行检测,以验证多层布线的连接性。主要使用探针测试仪进行检测。如有需要对电路进行激光调阻。
二
LTCC主要材料和设备
1、LTCC相关原料及耗材
2、LTCC相关设备
主要设备供应商名单:
1
研磨设备
博亿、西丽纳米、琅菱机械、奎特(上海)机电、叁星飞荣、KEKO、武汉坤元流延科技、北京东方泰阳、东莞康搏等;
2
流延机
中国电科二所、西安鑫乙电子、横山Yokoyama、KEKOE、武汉坤元流延科技、东方泰阳科技、德龙科技、肇庆华鑫隆、韩国PNT等;
3
打孔机
中国电科二所、日本UHT、Haiku Tech、意大利Bacin、韩国PNT、KEKOE、美国PTC、上海住荣等;
4
激光设备
LPKF、Coherent(相干)激光、德中激光、中电45所、光道激光、首镭激光、德龙激光、Rofin等;
5
印刷机
中电二所、中电45所、KEKO、微格能、上海网谊、上海煊廷、Microtec、建宇网印、BACCNINI、newlong等;
6
叠片机
KEKOE、日本日机装、北京东方泰阳、Micro-tec等;
7
等静压设备
KEKO、日新、武汉坤元流延、上海思恩装备等;
8
切割机
中电二所、Microtec、KEKO、日本UTH、日本三星MDI、太平洋科技、ACCRETECH、Dastech等;
9
排胶烧结设备
合肥恒力、合肥费舍罗、合肥高歌、合肥真萍电子、喜而诺盛、泰络电子、台技工业设备、Nabertherm等;
10
外观检测设备
东莞西尼、台达、赛昌隆、中图仪器、易泛特、星河泰视特、三姆光电、康克思、长沙视浪、成都思壮等;
11
网络分析仪
是德科技、罗德与施瓦茨、极致汇仪、思仪、安立、广州科欣、成都天大仪器、赛昌隆等;
12
编带包装机
金动力、深圳科睿达、津通自动化、三一联光、复德科技、TOKYO WELD等。
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