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低温共烧陶瓷(LTCC)基板电路加工技术

LTCC基板加工工艺

图2为LTCC基板制造的工艺流程图,主要有混料、流延、打孔、填孔、丝网印刷、叠片、等静压、排胶烧结等主要工序,下面简单介绍各个工序工艺。

图2 LTCC制造的工艺流程图

混料与流延:将有机物(主要由聚合物粘结剂和溶解于溶液的增塑剂组成)和无机物(由陶瓷和玻璃组成)成分按一定比例混合,用球磨的方法进行碾磨和均匀化,然后浇注在一个移动的载带上(通常为聚酯膜),通过一个干燥区,去除所有的溶剂,通过控制刮刀间隙,流延成所需要的厚度。此工艺的一般厚度容差是±6%。

打孔:利用机械冲压、钻孔或激光打孔技术形成通孔。通孔是在生瓷片上打出的小孔(直径通常为0.1-0.2mm),用在不同层上以互连电路。在此阶段还要冲制模具孔,帮助叠片时的对准;对准孔用于印刷导体和介质时自动对位。

印刷:利用标准的厚膜印刷技术对导体浆料进行印刷和烘干。通孔填充和导体图形在箱式或链式炉中按相关工艺温度和时间进行烘干。根据需要,所有电阻器、电容器和电感器在此阶段印刷和烘干。

通孔填充:利用传统的厚膜丝网印刷或模板挤压把特殊配方的高固体颗粒含量的导体浆料填充到通孔。

排胶与烧结:200-500℃之间的区域被称为有机排胶区(建议在此区域叠层保温*少60min)。然后在5-15min 将叠层共烧至峰值温度(通常为850℃)。气氛烧成金属化的典型排胶和烧成曲线会用上2-10h。烧成的部件准备好后烧工艺,如在顶面上印刷导体和精密电阻器,然后在空气中烧成。如果Cu用于金属化,烧结必须在N2链式炉中进行。

检验:然后对电路进行激光调阻(如果需要)、测试、切片和检验,LTCC 封装中可用硬钎焊引线或散热片(如果需要)。

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