一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻ltcc多層電路模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多層電路模塊的制作方法，尤其是涉及一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LTCC低溫共燒陶瓷技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的令人矚目的整合組件技術(shù)，已經(jīng)成為無(wú)源集成的主流技術(shù)，成為無(wú)源元件領(lǐng)域的發(fā)展方向和新的元件產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。國(guó)務(wù)院在2009年發(fā)布的《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃綱要》的文件內(nèi)容中，明確提出將大力支持電子元器件的自主研發(fā)，并將其設(shè)為重點(diǎn)研宄領(lǐng)域，低溫共燒陶瓷技術(shù)將成為未來(lái)若干年內(nèi)中國(guó)電子制造業(yè)的重大發(fā)展趨勢(shì)。LTCC以其優(yōu)異的電子、機(jī)械、熱力特性已成為未來(lái)電子元件集成化、模組化的首選方式，在軍事、航空航天、汽車(chē)、計(jì)算機(jī)、通訊和醫(yī)療等領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用。LTCC產(chǎn)品技術(shù)的開(kāi)發(fā)比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家至少落后5?10年，特別在LTCC材料及其配套漿料方面差距更大。加速發(fā)展我國(guó)LTCC技術(shù)將對(duì)我國(guó)的電子工業(yè)具有重要意義。我國(guó)在L TCC技術(shù)方面已經(jīng)獲得了快速的發(fā)展，但是由于市場(chǎng)需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)在所能達(dá)到的生產(chǎn)量，所以在這方面的研宄還需要進(jìn)一步的深入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法，，包括:
(1)裁切，根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸要求，采用激光切割機(jī)對(duì)高頻LTCC介質(zhì)材料層進(jìn)行裁切；
(2)開(kāi)孔，采用激光鉆孔機(jī)對(duì)高頻LTCC介質(zhì)材料層進(jìn)行開(kāi)孔；
(3)通孔金屬化，采用厚膜印刷和微孔填充機(jī)在通孔內(nèi)填充金屬漿料，通過(guò)烘干燒結(jié)實(shí)現(xiàn)金屬化；
(4)導(dǎo)體印刷，通過(guò)精密絲網(wǎng)印刷將被動(dòng)組件內(nèi)置于每層介質(zhì)材料層形成電路圖形；
(5)疊片層壓，將制好的多個(gè)內(nèi)置被動(dòng)組件的介質(zhì)材料層按照預(yù)先設(shè)計(jì)的層數(shù)和次序疊到一起，在一定溫度和壓力下粘接形成一個(gè)完整的多層基板坯體，并采用層壓設(shè)備對(duì)多層基板坯體進(jìn)行熱壓；
(6)熱切，采用熱切設(shè)備將多層基板坯體切成單體基片；
(7)排膠、燒結(jié)，將熱切后的單體基板放入爐中進(jìn)行排膠，將電介質(zhì)材料、磁介質(zhì)材料、導(dǎo)電材料以層疊形式交疊燒成。
[0004](8)基板測(cè)試，采用飛針測(cè)試設(shè)備對(duì)高頻LTCC多層模塊基板進(jìn)行測(cè)試。
[0005]所述步驟(2)中開(kāi)孔使用的激光鉆孔機(jī)，采用C02激光器，利用氣體在增加功率及維持放電時(shí)間下產(chǎn)生理想波長(zhǎng)9400nm進(jìn)行微孔開(kāi)孔，可鉆孔徑40?200 μ m?
[0006]所述步驟(3)中通孔金屬化采用純銀作為金屬填充楽料。
[0007]所述步驟(4)中被動(dòng)組件如低容值電容、電阻、濾波器、阻抗轉(zhuǎn)換器、耦合器，可以為一個(gè)也可以為多個(gè)。
[0008]所述步驟(4)中精密絲網(wǎng)印刷采用200目的不銹鋼絲網(wǎng)。
[0009]所述步驟(5)中疊片采用疊片機(jī)完成印刷完圖形的高頻LTCC介質(zhì)材料層的疊層，具體先采用多孔陶瓷真空吸附平臺(tái)將脫模后的高頻LTCC介質(zhì)材料層真空吸附固定，并采用圖像處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高頻LTCC介質(zhì)材料層的精密定位，然后采用直線電機(jī)進(jìn)行水平移動(dòng)，將多孔陶瓷定位臺(tái)、多孔陶瓷吸盤(pán)和疊片臺(tái)的平面度控制在10 μπι之內(nèi)，同時(shí)將三者的平行度控制在15 μ m之內(nèi)，保證了 200 μ m厚的高頻LTCC介質(zhì)材料層與各臺(tái)面的有效接觸，從而保證疊片的精度。采用烙鐵對(duì)疊片臺(tái)上的高頻LTCC介質(zhì)材料上下層之間進(jìn)行定位焊接，將焊接溫度控制在60?100°C范圍之內(nèi)，焊接壓力調(diào)節(jié)至35N左右為最佳焊接點(diǎn)。
[0010]所述步驟(5)中層壓采用真空層壓機(jī)對(duì)高頻LTCC多層基板進(jìn)行層壓，層壓溫度和壓力根據(jù)基板面積和層數(shù)確定。
[0011]所述步驟(7)中燒結(jié)溫度控制在850?900°C。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理、絕緣性能好、性能穩(wěn)定、可靠、以及優(yōu)良的高頻、高速傳輸以及寬通帶的特性，適應(yīng)大電流及耐高溫特性要求。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法，包括:
(1)裁切，根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸要求，采用激光切割機(jī)對(duì)高頻LTCC介質(zhì)材料層進(jìn)行裁切；
(2)開(kāi)孔，采用C02激光鉆孔機(jī)對(duì)高頻LTCC介質(zhì)材料層進(jìn)行開(kāi)孔；
(3)通孔金屬化，采用厚膜印刷和微孔填充機(jī)在通孔內(nèi)填充純銀金屬漿料，然后在60±5°C的溫度下烘烤lOmin，烘干后再采用壓平機(jī)壓平；
(4)導(dǎo)體印刷，采用200目的不銹鋼絲網(wǎng)進(jìn)行精密絲網(wǎng)印刷，將被動(dòng)組件內(nèi)置于每層介質(zhì)材料層形成電路圖形，所述被動(dòng)組件如低容值電容、電阻、濾波器、阻抗轉(zhuǎn)換器、耦合器等，可以為一個(gè)也可以為多個(gè)；
(5)疊片層壓，將制好的多個(gè)內(nèi)置被動(dòng)組件的介質(zhì)材料層按照預(yù)先設(shè)計(jì)的層數(shù)和次序疊到一起，采用多孔陶瓷真空吸附平臺(tái)將脫模后的高頻LTCC介質(zhì)材料層真空吸附固定，并采用圖像處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高頻LTCC介質(zhì)材料層的精密定位，然后采用直線電機(jī)進(jìn)行水平移動(dòng)，將多孔陶瓷定位臺(tái)、多孔陶瓷吸盤(pán)和疊片臺(tái)的平面度控制在1ym之內(nèi)，同時(shí)將三者的平行度控制在15 μ m之內(nèi)，然后采用烙鐵對(duì)疊片臺(tái)上的高頻LTCC介質(zhì)材料上下層之間進(jìn)行定位焊接，將焊接溫度控制在60?100°C范圍之內(nèi)，焊接壓力調(diào)節(jié)至35N左右，粘接形成一個(gè)完整的多層基板坯體，之后采用真空層壓機(jī)對(duì)多層基板坯體進(jìn)行熱壓，層壓溫度和壓力根據(jù)基板面積和層數(shù)確定；
(6)熱切，采用熱切機(jī)將多層基板坯體切成單體基片；
(7)排膠、燒結(jié)，將熱切后的單體基片放入溫度850?900°C低溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行排膠，將電介質(zhì)材料、磁介質(zhì)材料、導(dǎo)電材料以層疊形式交疊燒成。
[0015](8)基板測(cè)試，采用飛針測(cè)試設(shè)備對(duì)高頻LTCC多層模塊基板進(jìn)行開(kāi)路、短路、及絕緣電阻測(cè)試。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法，其特征在于，包括: (1)裁切，根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸要求，采用激光切割機(jī)對(duì)高頻LTCC介質(zhì)材料層進(jìn)行裁切； (2)開(kāi)孔，采用激光鉆孔機(jī)對(duì)高頻LTCC介質(zhì)材料層進(jìn)行開(kāi)孔； (3)通孔金屬化，采用厚膜印刷和微孔填充機(jī)在通孔內(nèi)填充金屬漿料，通過(guò)烘干燒結(jié)實(shí)現(xiàn)金屬化； (4)導(dǎo)體印刷，通過(guò)精密絲網(wǎng)印刷將被動(dòng)組件內(nèi)置于每層介質(zhì)材料層形成電路圖形； (5)疊片層壓，將制好的多個(gè)內(nèi)置被動(dòng)組件的介質(zhì)材料層按照預(yù)先設(shè)計(jì)的層數(shù)和次序疊到一起，在一定溫度和壓力下粘接形成一個(gè)完整的多層基板坯體，并采用層壓設(shè)備對(duì)多層基板坯體進(jìn)行熱壓； (6)熱切，采用熱切設(shè)備將多層基板坯體切成單體基片； (7)排膠、燒結(jié)，將熱切后的單體基板放入爐中進(jìn)行排膠，將電介質(zhì)材料、磁介質(zhì)材料、導(dǎo)電材料以層疊形式交疊燒成； (8)基板測(cè)試，采用飛針測(cè)試設(shè)備對(duì)高頻LTCC多層模塊基板進(jìn)行測(cè)試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法，其特征在于:所述步驟(2)中開(kāi)孔使用的激光鉆孔機(jī)，采用C02激光器，利用氣體在增加功率及維持放電時(shí)間下產(chǎn)生理想波長(zhǎng)9400nm進(jìn)行微孔開(kāi)孔，可鉆孔徑40?200 μ m?
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法，其特征在于:所述步驟(3)中通孔金屬化采用純銀作為金屬填充漿料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法，其特征在于:所述步驟(4)中被動(dòng)組件如低容值電容、電阻、濾波器、阻抗轉(zhuǎn)換器、耦合器，可以為一個(gè)也可以為多個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法，其特征在于:所述步驟(4)中精密絲網(wǎng)印刷采用200目的不銹鋼絲網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法，其特征在于:所述步驟(5)中疊片采用疊片機(jī)完成印刷完圖形的高頻LTCC介質(zhì)材料層的疊層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法，其特征在于:所述步驟(5)中層壓采用真空層壓機(jī)對(duì)高頻LTCC多層基板進(jìn)行層壓，層壓溫度和壓力根據(jù)基板面積和層數(shù)確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法，其特征在于:所述步驟(7)中燒結(jié)溫度控制在850?900°C。
【專(zhuān)利摘要】一種內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊的制作方法，包括（1）裁切；（2）開(kāi)孔；（3）通孔金屬化；（4）導(dǎo)體印刷；（5）疊片層壓；（6）熱切；（7）排膠、燒結(jié)；（8）基板測(cè)試；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：內(nèi)置被動(dòng)組件高頻LTCC多層電路模塊具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理、絕緣性能好、性能穩(wěn)定、可靠、以及優(yōu)良的高頻、高速傳輸以及寬通帶的特性，適應(yīng)大電流及耐高溫特性要求。
【IPC分類(lèi)】H05K3-46
【公開(kāi)號(hào)】CN104582327
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410802248
【發(fā)明人】劉兆
【申請(qǐng)人】泰州市博泰電子有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日