專利名稱：：對低溫共焙燒的具有表面電路圖案的陶瓷進(jìn)行無壓強制燒結(jié)的改進(jìn)工藝的制作方法對低溫共焙燒的具有表面電路圖案的陶瓷進(jìn)行無壓強制燒結(jié)的改進(jìn)工藝發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種形成低溫共焙燒的陶瓷(LTCC)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)工藝。
背景技術(shù)：
：互連電路板或封裝是由許多極小電路元件電性互連和機械互連構(gòu)成電子電路或子系統(tǒng)的實際實現(xiàn)。經(jīng)常希望將這些不同類型的電子元件組合設(shè)置，使這些電子元件可以實際隔離并彼此相鄰地設(shè)置在單獨的緊湊型封裝中，并相互電連接和/或電連接到從該封裝伸出的公共連接。復(fù)雜的電子電路一般要求電路由被相應(yīng)的絕緣電介質(zhì)帶層分隔開的一些導(dǎo)體層構(gòu)建。導(dǎo)體層通過電介質(zhì)層互連，這些電介質(zhì)層通過被稱作通孔填充(viafill)的導(dǎo)電路徑將它們分隔開。在下面所有討論中，應(yīng)理解，使用術(shù)語帶狀層或電介質(zhì)層來表示存在表面導(dǎo)體和互連的通孔填充的金屬化，通孔填充與陶瓷帶共燒制。類似地，術(shù)語層疊物或復(fù)合物表示壓制在一起形成單一整體的多個金屬化帶狀層的集合。在U.S.4，654,095(Steinberg)中公開了使用陶瓷基生坯帶制造LTCC多層電路。共燒制的自由燒結(jié)工藝提供優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的許多優(yōu)點。但是，需要較大的電路時，證實沿平面或x、y方向的燒縮的變化太大而不能滿足需要。假設(shè)目前一代的表面安裝元件的大小減小，該收縮容許值(x,y收縮的再現(xiàn)性)己證實太大而不能有益制造比6x6英寸大得多的LTCC層疊件。迄今，此上限一直面臨隨每一代新的電路和封裝開發(fā)而對更大電路密度的需要的挑戰(zhàn)。為提高生產(chǎn)率同時在最小實際尺寸上提供多個電路功能，經(jīng)常需要在6x6英寸或更大尺寸的LTCC層疊件上填充模塊或元件的大規(guī)模陣列。而這又轉(zhuǎn)變?yōu)樯踔粮〉哪K或者元件的尺寸，因而轉(zhuǎn)變?yōu)楦〉膸缀谓Y(jié)構(gòu)，包括帶上更窄小的導(dǎo)線和間隔以及更小間距(pitch)的更小通孔。所有這些都要求比LTCC層疊物自由燒結(jié)實際可提供的容許量小得多的收縮容許量。在U.S.5,085,720(Mikeska)中公開一種減小生坯陶瓷體在焙燒期間的X-Y收縮的方法，其中將焙燒期間變?yōu)槎嗫椎母綦x層(releaselayer)放置在陶瓷體上，且對該組合件進(jìn)行焙燒，同時對該組合件保持垂直于陶瓷體表面方向的壓力。這種制造LTCC多層電路的方法相比Steinberg提供了顯著的優(yōu)點，因為通過壓力輔助方法實現(xiàn)了減小X-Y收縮。開發(fā)了一種改進(jìn)的共焙燒的LTCC工藝，并在U.S.5,254,191(Mikeska)中公開。這種方法稱作PLAS(對無壓受助燒結(jié)的首字母縮寫)，該方法將陶瓷基隔離帶(releasetape)層放置在生坯LTCC層疊物的兩個主外表面上。隔離帶控制了焙燒過程期間的收縮。因為這種方法能夠使電路特征的燒制后尺寸可預(yù)測，因此該方法顯示較大地改進(jìn)了燒制后收縮的容許量。由Mikeska提出的對本領(lǐng)域的改進(jìn)出現(xiàn)在U.S.6,139,666(Fasano等)中，其中，將多層陶瓷的邊緣以特定角度斜切以校正邊緣變形，因為在焙燒期間施加于外部的隔離帶提供的不完美的收縮控制。Shepherd在U.S.6,205,032中提出控制LTCC結(jié)構(gòu)中的對準(zhǔn)(registration)的另一種工藝。該工藝對LTCC電路中引起正常收縮和無約束電路的收縮變化的芯部分進(jìn)行焙燒。使后續(xù)的層與預(yù)焙燒的芯體部分的特性匹配，然后用來限制層疊在預(yù)焙燒的剛性芯體上的生坯層的燒結(jié)?？蓪⑵矫媸湛s控制到0.8-1.2%的程度，但決不可減小為零。為此，在對準(zhǔn)變得不可接受之前該技術(shù)限于幾個層。在帶基強制燒結(jié)工藝的隔離期間，隔離帶的作用是阻止和限制x-方向和y-方向的任何可能的收縮。隔離帶本身不會燒結(jié)至任何可察覺的程度，并在進(jìn)行任何后續(xù)電路制造操作之前除去。通過許多適當(dāng)?shù)墓ば蛉缢⒊娚盎驀娭橹械囊环N可以實現(xiàn)去除。因為在燒制后很難完全去除所述隔離帶以及任何殘留的隔離帶顆粒對頂導(dǎo)體和底導(dǎo)體的可焊性和引線接合性的不利影響，所以不能采用現(xiàn)有技術(shù)的方法將它們與層疊物進(jìn)行共處理。采用先進(jìn)的處理技術(shù)，能夠容易地更徹底去除焙燒后的隔離帶。而且，更多的LTCC制造商使用鎳/金鍍敷來改進(jìn)表面導(dǎo)體的可焊性或線路接合性。這些必需步驟涉及現(xiàn)有技術(shù)方法不能實現(xiàn)的方面(g卩，頂導(dǎo)體和底導(dǎo)體不能與層疊物共焙燒)，這些步驟只能作為焙燒和除去隔離帶后的后燒制方式的部分進(jìn)行。此外，形成LTCC結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)方法需要在工藝中使用薄墊片。這種薄墊片導(dǎo)致可能碎裂和其他與處理有關(guān)的其他問題。圖1和圖2示出包含使用薄墊片的形成LTCC結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)方法。圖1所示的用于現(xiàn)有技術(shù)PLAS工藝的LTCC和隔離帶組合件包括:至少1/16英寸厚的不銹鋼或其他合適金屬材料的底壓板(104)，優(yōu)選的厚度范圍為1/8英寸至%英寸；附連到底壓板(104)的調(diào)準(zhǔn)銷(105);在該壓板(104)上放置的底部隔離帶層(102)、預(yù)先電路化的LTCC帶層(103)、頂部隔離帶層(102)、以及薄的不銹鋼、銅或其他合適金屬的薄墊片(101)(其厚度通常為0.01-0.02英寸)。圖2a示出圖1組件的頂部放大圖，該組件具有在LTCC帶頂層(103)的外表面上圖案化的電路特征(106)。緊鄰該頂部的是頂部隔離帶層(102)，該層與金屬薄墊片(101)接觸，該完整組件用聚丙烯袋防護(hù)至少兩遍，然后放入均衡層合機的熱水浴中。圖示說明了通過熱水施加的壓力的方向(109)，并且因為薄墊片(108)的剛性，包括頂部隔離帶的LTCC組件的變形不足導(dǎo)致在電路特征(106)周圍留下氣穴(107)。在隨后的爐燒制期間，最初接觸隔離帶的區(qū)域被限制在x,y平面，而與氣穴(107)相鄰的電路特征(106)沒有受到隔離帶的有效作用，經(jīng)受自由燒結(jié)并局部產(chǎn)生不穩(wěn)定的燒結(jié)應(yīng)力。這產(chǎn)生如圖2b所示的裂紋(IIO)。LTCC頂層(103a)、電路特征(106a)和頂隔離帶層(102a)都顯示減小了厚度。雖然氣穴(107a)因爐燒制而使其體積或尺寸收縮，但是仍存在于燒制后的組件中。本發(fā)明的方法通過在LTCC基片的頂部外表面和底部外表面上所有區(qū)域的隔離帶層能夠改進(jìn)約束作用，無論隔離帶層是在空白的基片表面還是在突出于空白基片表面上的電路圖案特征上。本發(fā)明能夠?qū)敳亢偷撞勘砻鎸?dǎo)體進(jìn)行共燒制。本發(fā)明制造一種能交互抑制LTCC多層基片上x,y收縮的結(jié)構(gòu)，該基片具有頂表面和底表面電路圖案，所述結(jié)構(gòu)包括但不限于由以下元件構(gòu)成的特征通孔、導(dǎo)體、電容器、電感器、電阻、和生坯層疊物劃線凹陷(scribelinedepression)。發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種制造具有外表面特征的LTCC結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括(a)提供兩個或更多個LTCC帶層，所述帶層形成具有頂側(cè)和底側(cè)的子組件，其中至少一個外表面具有功能特征；(b)提供頂隔離帶層和底隔離帶層；(c)將頂隔離帶層施加到該子組件的頂側(cè)，將底隔離帶層施加到該子組件的底側(cè)；形成完整組件；(d)提供底壓板，且將完整組件施加在該底壓板上，其中底隔離帶層與底壓板接觸；(e)將施加于底壓板的完整組件層疊；(f)對該層疊組件焙燒；和(g)除去頂隔離帶層和底隔離帶層。本發(fā)明還涉及一種形成具有外劃線的LTCC結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括(a)提供兩個或更多個LTCC帶層，所述帶層形成具有頂側(cè)和底側(cè)的子組件，其中，在表面上存在表明將在何處進(jìn)行劃線的導(dǎo)向器(guide);(b)使用步驟(a)的導(dǎo)向器在層疊的子組件上劃出線凹陷；(C)提供頂隔離帶層和底隔離帶層；(d)將頂隔離帶層施加到該子組件的頂側(cè)，將底隔離帶層施加到該子組件的底側(cè)；形成完整組件；(e)提供底壓板，將完整組件施加在該底壓板上，其中，底隔離帶層與底壓板接觸；(f)將施加于底壓板的完整組件層疊；(g)對該層疊組件焙燒；和(h)除去頂隔離帶層和底隔離帶層。附圖簡述圖1是對現(xiàn)有技術(shù)的一般性電介質(zhì)帶設(shè)置的圖示說明，該電介質(zhì)帶設(shè)置由底壓板和頂部薄墊片排序、對準(zhǔn)和封閉。圖2a是對現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)無壓強制燒結(jié)(PLAS)的圖示說明，且LTCC組件的頂部包封在聚丙烯袋中，并在均衡層合器的熱水浴中在施加的壓力下變形。圖2b是對按照圖2制造的LTCC在爐焙燒之后且在除去隔離帶層之前其頂部圖3a圖示說明用于本發(fā)明的均衡層疊的LTCC組件的頂部的設(shè)置，其中，頂隔離帶層與聚丙烯袋直接接觸，并在均衡層合器的熱水浴中在施加的壓力下變形。圖3b圖示說明圖3a的另一種設(shè)置，其中可壓縮橡膠或塑料層放置在頂隔離帶層和聚丙烯袋之間。圖3c是對按照圖3a制造的LTCC在爐焙燒之后且在除去隔離帶層之前其頂部的圖示說明。圖4a圖示說明用于本發(fā)明的均衡層疊的LTCC組件的底部，其中，在隔離帶層與底壓板之間放置可壓縮的橡膠或塑料層，而整個組件被包封在聚丙烯袋中，并在均衡層合器的熱水浴中加壓。8圖4b是對按照圖4a制造的LTCC在爐焙燒之后且在除去隔離帶層之前其底部的圖示說明。圖5a圖示說明LTCC組件的頂部的設(shè)置，該頂部具有外表面電路特征和用于本發(fā)明的均衡層疊的劃線，其中，頂隔離帶層與聚丙烯袋直接接觸，并在均衡層合器的熱水浴中在施加的壓力下變形。圖5b是對按照圖5a制造的LTCC在爐焙燒之后且在除去隔離帶層之前其頂部的圖示說明。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的無裂紋、非拱形、無變形、零收縮、低溫共焙燒的陶瓷(LTCC)體、復(fù)合物、模塊或封裝，所述陶瓷體、復(fù)合物、模塊或封裝由具有一種或多種不同電介質(zhì)帶狀化學(xué)材料的多層結(jié)構(gòu)的前體生坯(未焙燒的)層疊物制成，所述電介質(zhì)帶狀化學(xué)材料用可共焙燒的厚膜電路材料進(jìn)行圖案化，厚膜電路材料例如是用于各帶層的可絲網(wǎng)印刷的導(dǎo)體、可光形成的Fodel⑧導(dǎo)體、通孔填充、電容器、電感器或電阻，所述帶層包含與犧牲隔離帶直接接觸的頂表面和底表面。本發(fā)明方法還將生坯層疊體的劃線加在與犧牲隔離帶直接接觸的帶層的外表面上。為清楚的目的，將預(yù)先電路化的LTCC帶層組稱作"子組件"，而上述"子組件"與頂部和底板隔離帶層的組合稱作"完整組件"。本發(fā)明的一個實施方式涉及具有共燒制的表面特征的LTCC結(jié)構(gòu)。這些表面特征(在此也稱作功能特征)可包括，例如，厚膜導(dǎo)體、電容器、電感器或電阻。本發(fā)明的另一個方面涉及對如方法和工藝的改進(jìn)，這些改進(jìn)使得可能制造具有共燒制表面特征的LTCC結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一個實施方式涉及采用本文所述的改進(jìn)的PLAS技術(shù)制造具有外表面特征的LTCC結(jié)構(gòu)。采用所述方法制造的LTCC結(jié)構(gòu)具有消除碎裂、定位精確和希望的電路生產(chǎn)率的特點。本發(fā)明的一個實施方式涉及采用本文所述的改進(jìn)的PLAS技術(shù)在具有LTCC結(jié)構(gòu)的外表面上的劃線。本發(fā)明的另一個實施方式涉及由經(jīng)劃線的LTCC結(jié)構(gòu)形成單獨分立的LTCC電路基板。單獨分立的LTCC電路基板沿在LTCC結(jié)構(gòu)劃出的劃線分隔開。單獨的電路基板的單片化不需要使用劃片機(dicingsaw)進(jìn)行分離。在本發(fā)明的實施方式中，采用上述方法制造的LTCC結(jié)構(gòu)可以用于在大的格式板上大量制造較小尺寸LTCC電路基板的陣列。在另一個實施方式中，大的格式板可約為6英寸x6英寸至10英寸xl0英寸。在另一個實施方式中，較小尺寸的LTCC電路基板具有外表面特征。在又一個實施方式中，手動或自動將單獨分立的LTCC電路基板沿LTCC結(jié)構(gòu)上劃出的劃線分隔開。形成的LTCC電路基板是平坦或無裂紋的。這些具有表面特征的LTCC結(jié)構(gòu)具有許多所需的特性，包括(l)因為通過與子組件的頂部LTCC帶層上的印刷并干燥的特征相配的隔離帶的PLAS作用而良好限定的表面電路特征的幾何特性?？煽闯鲈撟饔貌糠质且驗殡娐诽卣髟陔S后的燒制期間受到約束，只在厚度方向收縮，因此能夠保持良好限定的幾何特性。(2)通過均衡層合壓力，壓入子組件的外(頂部或底部)LTCC帶層的表面特征部分凹陷?？梢允褂肧EM剖面分析證實該物理作用。(3)表面電路特征和劃線凹陷的高度平面化。這些具有共燒制表面特征的LTCC結(jié)構(gòu)的其他特性包括不影響LTCC電路基板內(nèi)的電路性能或與外部電路元件和/或母板的連接或附連的那些特性。這些特性包括(1)存在燒制后的隔離帶顆粒，且其程度取決于隔離帶去除過程的方法和徹底性。(2)存在由干法拋光或濕法拋光工藝去除隔離帶期間引入的表面電路特征的痕跡或污點(smearing)。所述具有共燒制表面特征的LTCC結(jié)構(gòu)與其制造方法和工藝相對典型PLASLTCC制造具有一些優(yōu)點。在上面描述了其中的一些優(yōu)點。具有表面特征的LTCC結(jié)構(gòu)的典型PLAS制造具有以下缺點，包括(l)后燒制的表面電路特征的幾何特性未能如希望的那樣良好限定。這可能部分是因為在對具有下垂或流動趨勢的后燒制的電路特征的燒結(jié)工藝期間缺少由隔離帶的限制的結(jié)果。(2)因為表面特征沒有象它們的共燒制配對體進(jìn)行層疊，所有這些表面特征在后燒制工藝之后主要停留在頂部LTCC帶層。(3)采用常規(guī)PLAS技術(shù)在大型格式板上制造小的電路基板的陣列可能導(dǎo)致不規(guī)則的形貌(topography)和缺少劃線凹陷的平面性。這些特性通常是不希望的，可能總體上阻止隨后在所述格式板上絲網(wǎng)印刷后燒制的表面特征。為了克服這種可能的限制，需要額外的步驟，如對因此人工或自動隔開的分立的小尺寸電路基板進(jìn)行單片化(singulation)和印刷及燒制。這些典型PLASLTCC結(jié)構(gòu)也不同于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，因為在典型PLASLTCC結(jié)構(gòu)中的表面特征沒有匯集任何燒制后的隔離帶顆粒，也沒有觀察到痕跡或污點。這主要是因為除去了隔離帶。在對后燒制的表面電路特征進(jìn)行圖案化之前進(jìn)行去除。在本發(fā)明的另一個實施方式中，該方法提供了無變形、無裂紋、無拱形的低溫共燒制的陶瓷結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含(a)提供具有功能特征的兩個或更多個LTCC帶層，其中，所述LTCC帶層形成子組件；(b)提供頂部隔離帶層和底部隔離帶層;(c)排序(collate)所述LTCC帶層、所述頂部隔離帶層和所述底部隔離帶層，以形成完整組件；(d)提供底板；(e)將所述組件包封在兩個或更多個袋中；(f)將所述組件均衡層合，形成層疊的組件；(g)除去所述的袋；(h)對所述層疊的組件進(jìn)行焙燒；和(i)除去所述頂部隔離帶層和底板隔離帶層。在本發(fā)明的一些實施方式中，功能特征可在子組件的頂層表面和子組件的底層表面上。在另一個實施方式中，功能特征可在子組件頂層的表面上。另一個實施方式中，功能特征可不在子組件的底層上。如本文所用，底層定義為面向金屬板的層。如本文所用，頂層定義為不面向金屬板的層。如本文所用，子組件的頂層或底層的表面用來表示子組件的頂層或底層的外表面；該表面不面向子組件的其他層。圖3A-C和圖4A-B示出本發(fā)明的實施方式的細(xì)節(jié)。下面詳細(xì)描述這些圖。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，圖3和圖4是說明性的，并不意圖構(gòu)成對本發(fā)明的限制。圖3A示出本發(fā)明的方法，其中，將具有在頂部LTCC帶層(103)的外表面上圖案化的電路特征(106)的LTCC組件的放大頂部附連于頂部隔離帶層(102)上。然后，將該完整組件放置在聚丙烯袋(108)內(nèi)至少兩遍得到保護(hù)，然后放入均衡層合器的熱水浴中。圖示說明了通過熱水施加的壓力的方向(109)，與圖2A示出的現(xiàn)有技術(shù)方法不同，施加的壓力足以使聚丙烯(109)與頂部隔離帶層(102)發(fā)生變形，從而有效地使隔離帶與圖案化的表面電路特征(106)產(chǎn)生的形貌相配，因此，周圍沒有留下或只留下很少量的氣穴(107)。在圖3B中示出另一種構(gòu)形，其中，在進(jìn)行聚丙烯袋(108)保護(hù)步驟之前，將可壓縮的橡膠或塑料層(114)放置在具有圖案化電路特征(106)的LTCC帶層(103)頂部的隔離帶層(102)頂部之上。這種設(shè)置還能夠使隔離帶構(gòu)形與圖案化的表面電路特征(106)產(chǎn)生的形貌有效相配，因此周圍沒有留下或只留下很少量的氣穴(107)。圖3C示出用于在圖3A和3B中都示出的LTCC組件的燒制的LTCC結(jié)構(gòu)的示意圖。在隨后的爐燒制期間，包括空白LTCC基板表面(103a)和圖案化的電路特征(106a)的所有區(qū)域都被約束在x,y平面，因為它們都與隔離帶密切接觸。因此，盡管在LTCC帶與導(dǎo)體或用來制造電路特征的其他材料之間存在燒結(jié)差異，但是，更大的約束力克服了燒結(jié)應(yīng)力，并產(chǎn)生燒制的沒有裂紋的LTCC結(jié)構(gòu)。LTCC頂層(103a)、電路特征(106a)和頂隔離帶層(102a)都顯示減小了厚度。ii圖4A示出本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)方法的改進(jìn)，著重在完整LTCC之間的底部設(shè)置上。底部大部分LTCC帶層(111)被圖案化以電路特征(112)，顯示與底部隔離帶層(113)直接接觸。代替直接放置在底部不銹鋼或其他合適材料壓板(115)上，提供可壓縮的橡膠或塑料層(114)作為插件。然后，將該組件保護(hù)在聚丙烯袋(108)中至少兩次。還示出通過均衡層合器中的熱水施加的壓力的方向(109)。雖然厚壓板(115)在所施加的壓力下是不可壓縮的，但是，可壓縮的橡膠或塑料插件(114)發(fā)生有效形變，使底部隔離帶層(113)能順應(yīng)圖案化的表面電路特征(106)產(chǎn)生的形貌，因此周圍沒有留下或只留下很少量的氣穴(107)。在隨后的爐燒制期間，包括空白LTCC基板表面(113a)和圖案化的電路特征(112a)的所有區(qū)域都被約束在x，y平面中，因為它們都與隔離帶密切接觸。因此，盡管在LTCC帶與導(dǎo)體或用來制造電路特征的其他材料之間存在燒結(jié)差異，但是，更大的約束力克服了燒結(jié)應(yīng)力，并產(chǎn)生燒制的沒有裂紋的LTCC結(jié)構(gòu)。LTCC底層(11la),、電路特征(l12a)和頂隔離帶層(113a)都顯示減小了厚度。圖5A示出本發(fā)明的方法，其中，將具有在頂部LTCC帶層(103)的外表面上圖案化的電路特征(106)的LTCC組件的放大頂部設(shè)置在頂部隔離帶層(102)上。該組件與圖3A示出的組件之間的差異是在頂部LTCC帶層(103)的中心部分示出的劃線(116)。然后，將該完整組件放置在聚丙烯袋(108)內(nèi)至少兩次進(jìn)行保護(hù)，然后放入均衡層合器的熱水浴中。圖示說明了通過熱水施加的壓力的方向(109)，與圖2A示出的現(xiàn)有技術(shù)方法不同，施加的壓力足以使聚丙烯(109)與頂部隔離帶層(102)發(fā)生變形，從而有效地使隔離帶與圖案化的表面電路特征(106)產(chǎn)生的形貌相配，因此，周圍沒有留下或只留下很少量的氣穴(107)。圖5B示出用于在圖5A中示出的LTCC組件的燒制的LTCC結(jié)構(gòu)的示意圖。在隨后的爐燒制期間，包括空白LTCC基板表面(103a)、圖案化的電路特征(106a)和劃線區(qū)域(116a)的所有區(qū)域都被限制在x,y平面，因為它們都與隔離帶密切接觸。因此，盡管在LTCC帶與導(dǎo)體或用來制造電路特征的其他材料之間存在燒結(jié)差異，但是，較大的約束力克服了燒結(jié)應(yīng)力，并產(chǎn)生燒制的沒有裂紋的LTCC結(jié)構(gòu)。LTCC頂層(103a)、電路特征(106a)和頂隔離帶層(102a)都顯示減小了厚度。此外，隔離帶層(102a)顯示因為來自LTCC帶層(103a)和下面的那些帶層的燒結(jié)的應(yīng)力而形成的隔離(107a)。在本發(fā)明的一個實施方式中，兩個或更多個含玻璃的LTCC帶層設(shè)置有導(dǎo)體電路圖案、通孔和各個LTCC帶層上的其他功能特征，包括但不限于LTCC帶子組件的頂表面和底表面。子組件與犧牲隔離帶層直接接觸。隔離帶層是完整組件的最外層材料。當(dāng)對完整組件進(jìn)行熱處理時，所述組件產(chǎn)生顯示x,y收縮小于1%，優(yōu)選小于0.2%的結(jié)構(gòu)。對通過PLAS進(jìn)行x，y收縮控制的描述可參見美國專利No.5,085,720，第4欄，第15-62行，以及美國專利No.6,776,861，第1欄，第40-47行。這兩篇專利都通過參考結(jié)合于本文。在本發(fā)明的一個實施方式中，可以實現(xiàn)小于lX的x,y收縮，在另一個實施方式中，可實現(xiàn)小于0.2n/。的x,y收縮。在本發(fā)明的另一個實施方式中，在一個生產(chǎn)批次內(nèi)或多個生產(chǎn)批次之間的收縮值的變化小于采用自由燒結(jié)工藝制備的常規(guī)電路基板。在該實施方式的一個方面，收縮變化的范圍小于+/-0.15%;在另一方面，收縮變化的范圍可小于+/-0.05%。通過計算在一組LTCC空白基板或電路基板的頂部片上的各種沿面取向的預(yù)穿孔的通孔間的間距的平均尺寸變化，可以對x,y收縮進(jìn)行表征?？梢允褂蔑@微鏡、光學(xué)比較儀的工具以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他方法測量所述間距。為說明層疊過程導(dǎo)致的變化，根據(jù)通孔的沖孔記錄一起使用在頂片上的間距(a值)與在燒制的LTCC空白基板或電路基板上的相同通孔對的間距(b值)，如下計算％收縮100%x(a-b)/a目前可利用的在如6英寸x6英寸至10英寸x10英寸的大型格式板上大量制造小尺寸的LTCC電路基板的方法存在一些缺點，包括但不限于增加了工藝步驟。常規(guī)方法包括進(jìn)行排序，然后將LTCC電路化層與頂隔離帶和底隔離帶層疊，對該完整組件進(jìn)行燒制，去除隔離帶，然后通過劃片機制造分立的電路基板。劃片機既耗時又不可避免地噴水，且要露出陶瓷顆粒需要額外的清潔和干燥步驟。通常，用自動化控制的熱刀進(jìn)行劃線，熱刀產(chǎn)生刻劃的凹陷，其深度為子組件層疊物總厚度的10-35%，優(yōu)選15-25%。本發(fā)明相對于目前的方法提供一些優(yōu)點。本發(fā)明中，隔離帶沿刻劃的凹陷矩陣順應(yīng)不規(guī)則形貌，并產(chǎn)生可接受的x，y收縮控制和燒制后平坦的完整組件。去除隔離帶后，可制造沿刻劃的凹陷有手動或自動分隔的分立LTCC電路基板的陣列。與通過常規(guī)PLAS方法制造的電路基板不同，這些分立LTCC電路基板平坦并且無裂紋。此外，生產(chǎn)率高于常規(guī)PLAS工藝，在常規(guī)PLAS方法中因為沿刻劃的凹陷或不規(guī)則取向上的裂紋可能使產(chǎn)率損失。下面描述本發(fā)明的各實施方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明的多種實施方式都是可能的。下面的描述僅意圖記錄一些實施方式，不構(gòu)成限制。通過以下方法制造LTCC組件(a)提供單獨LTCC帶層，所述帶層上有導(dǎo)體電路圖案，通孔和其他功能特征，包括但不限于電阻、電容器和電感器材料；(b)將LTCC帶層與頂部隔離帶層和底部隔離帶層排序并在均衡層合器中層疊；(c)在一個實施方式中，使用至少1/16英寸厚度的不銹鋼或其他金屬材料的底部壓板，壓板厚度優(yōu)選為1/8英寸至V^英寸；(d)將LTCC帶層、底隔離帶層和頂隔離帶層(即完整的組件)包封在塑料袋，如聚丙烯袋中至少兩次。(e)為了在均衡層合器中進(jìn)行層疊，將組件浸在水浴中。根據(jù)LTCC和隔離帶中使用的有機粘合劑的類型來確定水浴溫度，并可根據(jù)實施方式變化。對聚丙烯酸酯類粘合劑，使用最高80'C，優(yōu)選75'C作為均衡層合器中熱水浴的溫度。對其他類型的聚合物粘合劑，根據(jù)各粘合劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，也可以使用低于7(TC或高于80'C的熱水浴。(f)采用在均衡層合器的熱水浴中最多30分鐘，優(yōu)選10-15分鐘的浸泡時間，完成該層疊過程。(g)將上述層疊物在帶式或箱式爐內(nèi)燒制，在所有有機物燒盡后完成致密過程。(h)從LTCC組件的頂側(cè)和底側(cè)除去隔離帶；和(i)需要時，沿預(yù)刻劃的凹陷將燒制后的1TCC組件劃分為獨立的模塊或元件。另一個實施方式涉及一種制造無變形、無裂紋、無拱形的低溫共燒制的陶瓷結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括(a)提供兩個或更多個具有功能特征的LTCC帶層，其中所述LTCC帶層形成具有頂側(cè)和底側(cè)的子組件；(b)提供頂隔離帶層和底隔離帶層；(c)將所述頂隔離帶層施加到所述子組件的所述頂側(cè)，將所述底隔離帶層施加到所述子組件的所述底側(cè)；(d)將所述LTCC帶層、所述頂隔離帶層和所述底隔離帶層排序，形成具有頂側(cè)和底側(cè)的完整組件；(e)提供底壓板；(f)將所述完整組件包封在兩個或更多個袋中；(g)將所述組件均衡層合，形成層疊的組件；(h)除去所述袋；(i)對所述層疊組件進(jìn)行燒制；和(j)去除所述頂隔離帶層和所述底隔離帶層；其中，所述低溫共燒制的結(jié)構(gòu)顯示對x，y收縮的小于1%的交互抑制。在本實施方式的一個方面，在排序所述LTCC帶層后，但在施加所述頂隔離帶層和所述底隔離帶層之前，在所述帶層上刻劃功能特征。本發(fā)明的一些可能的實施方式針對保持頂隔離帶層和底隔離帶層的構(gòu)形與表面電路特征、劃線和其他類似特性的形貌相配。這些實施方式包括但不限于以下(l)頂部薄墊片，具有與頂部LTCC表面特征的形貌相反的刻出圖案；(2)可壓縮的橡膠或塑料層，具有與頂部LTCC表面特征的形貌相反的模制圖案；和(3)可壓縮的橡膠或塑料層，具有與底部LTCC表面特征的形貌相反的模制圖案。上述實施方式中，選項2和3能以合理的成本制造，但必須提供可壓縮的材料，因此能更有效提供頂隔離帶層或底隔離帶層與外頂部或底部電路化的和/或刻劃的LTCC帶層的不規(guī)則表面形貌相配的構(gòu)形。注意，通常只在LTCC組件的頂表面上進(jìn)行劃線。在本發(fā)明的又一個實施方式中，在裝袋步驟之前，可使用如可壓縮材料的薄膜或片材作為LTCC完整組件的頂部插件或底部插件。這些材料包括但不限于熱塑性聚合物，熱固性聚合物，發(fā)泡聚合物，未硫化和硫化的橡膠材料。這些材料在使用中的適應(yīng)性程度可以通過壓縮強度的物理性質(zhì)來評價。材料的壓縮強度定義為材料承受壓縮沒有永久性物理或結(jié)構(gòu)變形的能力。本發(fā)明中，交互壓力的適當(dāng)范圍為2,000-4,000psi，優(yōu)選2,500-3.500psi。因此，具有括號中提供的以psi為單位的壓縮強度的可應(yīng)用的聚合物材料包括但不限于以下提供的那些材料聚丙烯(8,500-10,000)，丙烯酸類樹脂(14,000-17，000)，高抗沖丙烯酸類樹脂(7，000-12，000)，聚苯乙烯(11,500-16,000)，高抗沖聚苯乙烯(8,000-16,000)，(苯乙烯-丙烯腈)共聚物(15,000-17,500)，聚苯乙烯ABS樹脂(6,000-11,000)，聚氯乙烯(10,000-11，000)，聚(三氟氯乙烯)(6,000-12，000)，尼龍66(5,000-13,000)，尼龍6(4,000-11,000)，縮醛樹脂(18,000)，聚碳酸酯樹脂(12，500)，聚氨酯樹脂(20，000)，乙酸纖維素(2,200-10,900)，乙酸丁酸纖維素(2,100-9,400)和丙酸纖維素(3,000-9,600)。對可用作本發(fā)明的可壓縮材料的量度的另一種物理性質(zhì)是其硬度計測量值。硬度計是測量材料硬度的數(shù)種方式之一，定義為材料的抗永久壓痕性。術(shù)語"硬度計"可表示測量值以及用來得到該測量值的儀器。硬度計通常用作聚合物、彈性體和橡膠的硬度的量度。使用略不同的測量系統(tǒng)的兩種最普通的標(biāo)度是A標(biāo)度和D標(biāo)度。A標(biāo)度用于較軟的塑料，而D標(biāo)度如果用于較硬的材料按照ASTMD2240-00測試標(biāo)準(zhǔn)定義，該標(biāo)準(zhǔn)包括總共12個標(biāo)度。每個標(biāo)度形成在0-100之間的值，較大的值表明為較硬的材料。對本發(fā)明，通過使用A標(biāo)度，可應(yīng)用的范圍為10-70，優(yōu)選范圍為25-55。例如，用于橡膠范圍的A標(biāo)度值為25，用于門密封材料的A標(biāo)度值為55，汽車輪胎面的A標(biāo)度值為70。本發(fā)明的另一個實施方式是進(jìn)行均衡層合過程之前制備排序的LTCC電路化的帶層和隔離帶層。圖1示出一組位于頂隔離帶層(102)和底隔離帶層(102)之間的LTCC帶層(103)。在尺寸大得多的LTCC平臺上制造小尺寸的模塊核元件的陣列時，經(jīng)常需要對整個大尺寸LTCC平臺進(jìn)行劃線，以便于爐燒制步驟后單獨電路基板的單片化(singulation)。為提供劃線的目的，需要預(yù)層疊的附加步驟，其中，對沒有隔離帶的所有預(yù)先電路化的LTCC帶層進(jìn)行低壓、低溫或者短時間的或以上的兩個或所有條件的組合下的預(yù)層疊。LTCC帶的組成和用于向各種元件如電容器、電感器和電阻提供電路特征的許多厚膜糊料的組成之間的差異導(dǎo)致燒結(jié)差異。當(dāng)在多層的LTCC模塊或元件內(nèi)部施加上述厚膜糊料時，可以通過調(diào)整幾何因素如厚度、x，y尺寸和/或?qū)衲そM成最佳化，來解決燒結(jié)錯配。與上面形成對比，在將上述厚膜糊料用于多層LTCC模塊或元件的外表面的情況，因為厚膜特征不再嵌埋在LTCC帶中，所以必須保證厚膜特征與隔離帶的密切接觸，以提供有效和接近完全的約束。本發(fā)明提供使發(fā)生上述情況的方法。除了已經(jīng)描述的實施方式外，各種其他構(gòu)形和方法都是可能的。例如，一種制造具有外表面特征的LTCC結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括(i)提供兩個或更多個LTCC帶層，所述帶層形成具有頂側(cè)和底側(cè)的子組件，其中至少一個外表面具有功能特征；(j)提供頂隔離帶層和底隔離帶層；(k)將頂隔離帶層施加到該子組件的頂側(cè)，將底隔離帶層施加到該子組件的底側(cè)；形成完整組件；(l)提供底壓板，將完整組件施加在該底壓板上，其中，底隔離帶層與底壓板接觸；(m)將施加于底壓板的完整組件層疊；16(n)對該層疊組件焙燒；和(0)除去頂隔離帶層和底隔離帶層。所述方法還包括在步驟(d)后，將完整組件包封在兩個或更多個袋中，還包括在步驟(e)后去除所述的袋。對該方法的進(jìn)一步改進(jìn)包括在所述方法中，其中LTCC結(jié)構(gòu)顯示對小于l%x,y收縮的交互抑制。在所述方法中，層疊步驟是均衡的。所述方法還包括在步驟(a)后在層疊的子組件上刻劃線凹陷。在所述方法中，其中LTCC結(jié)構(gòu)顯示小于0.2%x,y收縮的交互抑制。所述方法還包括在將完整組件包封在袋中之前在所述完整組件的頂部放置可壓縮片。所述方法還包括在將完整組件包封在袋中之前在放置于壓板上的所述完整組件的底側(cè)放置可壓縮片。在所述方法中，功能特征是電容器、電阻、導(dǎo)體和/或電感器。在所述方法中，功能特征在LTCC結(jié)構(gòu)的頂表面和底表面上。在所述方法中，功能特征在LTCC結(jié)構(gòu)的頂表面上。采用所述方法可以制造無變形、無裂紋和無拱形的LTCC結(jié)構(gòu)。另一個例子是一種形成具有外劃線的LTCC結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括(h)提供兩個或更多個LTCC帶層，所述帶層形成具有頂側(cè)和底側(cè)的子組件，其中，在表面上存在表明在何處進(jìn)行劃線導(dǎo)向器；(1)使用步驟(a)的導(dǎo)向器在層疊的子組件上劃出線凹陷；(j)提供頂隔離帶層和底隔離帶層；(k)將頂隔離帶層施加到該子組件的頂側(cè)，將底隔離帶層施加到該子組件的底側(cè)；形成完整組件；(l)提供底壓板，將完整組件施加在該底壓板上，其中，底隔離帶層與底壓板接觸；(m)將施加于底壓板的完整組件層疊；(n)對該層疊組件焙燒；和(p)除去頂隔離帶層和底隔離帶層。對這種方法的各種可能的修改包括在所述方法中，導(dǎo)向器是基準(zhǔn)點特征(fiducialfeature)。在所述方法中，導(dǎo)向器可以是通孔。在所述方法中，步驟(a)的子組件的至少一個外表面具有功能特征。在所述方法中，劃線凹陷在子組件的頂側(cè)表面上。所述方法還包括在步驟(d)后，將完整組件包封在兩個或更多個袋中，還包括在步驟(e)后去除所述的袋。在所述方法中，其中LTCC結(jié)構(gòu)顯示小于l%x,y收縮的交互抑制。在所述方法中，LTCC結(jié)構(gòu)是大型板。在所述方法中，大型板大于或等于6英寸X6英寸。在所述方法中，大型板包含小尺寸化電路的陣列。在所述方法中，小尺寸化電路的陣列被劃線凹陷分隔開。所述方法還包括在將完整組件包封在袋中之前在所述完整組件的頂側(cè)放置可壓縮片。LTCC帶的元件典型的LTCC帶包含玻璃、陶瓷無機固體和有機介質(zhì)，其中，玻璃和陶瓷無機固體分散在有機介質(zhì)中。有機介質(zhì)由聚合物粘合劑和任選的其他溶解的材料構(gòu)成，所述聚合物粘合劑溶解在一種或多種揮發(fā)性有機溶劑中，所述其他溶解的材料有例如增塑劑、隔離劑、分散劑、剝離劑、消泡劑、穩(wěn)定劑和潤濕劑。適合于LTCC帶的玻璃組合物包括但不限于以下組合物。能使用的玻璃包括短不限于表1中列出的那些玻璃。此外，可以選擇玻璃組合物的以下組成范圍的氧化物組分按重量％計，Si0252-54，A120312.5-14.5，B2038-9,CaO16-18,MgO0.5-5Na201.7-2.5,Li200.2-0.3,SrO0-4.K201-2。更優(yōu)選的玻璃組成如下按照重量％計，Si0253.50,A120313.00,B2038.50,CaO17.0,MgO1.00Na202.25，Li200.25，SrO3.00,K201.50。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>以固體為基準(zhǔn)計，在用來形成帶的可澆鑄組合物中可以加入0-50重量％的陶瓷填料，如A1203，Zr02,Ti02，ZrSi04，BaTi03或者它們的混合物。根據(jù)填料的類型，預(yù)期在燒制后形成不同的結(jié)晶相。填料可以控制在頻率范圍內(nèi)的介電常數(shù)和損耗。例如，添加BaTi03可以顯著提高介電常數(shù)。Al203是優(yōu)選的陶瓷填料，原因是A1203能與玻璃反應(yīng)，形成含A1的結(jié)晶相。Al203對提供高機械強度非常有效，并對有害的化學(xué)反應(yīng)為惰性。陶瓷填料的另一個功能是對燒制期間整個體系的流變控制。陶瓷顆粒通過作為物理阻擋的作用限制了玻璃的流動。陶瓷顆粒還阻止玻璃的燒結(jié)，因此促進(jìn)有機物的更好燒盡?？梢允褂闷渌盍?，ot-石英，CaZr03,多鋁紅柱石，堇青石，鎂橄欖石，鎬，氧化鎬，BaTi03，CaTi03,MgTiO3,Si02，非晶形氧化硅或者它們的混合物，以提高帶的性能和特性。優(yōu)選填料具有至少雙峰粒度分布，該分布中較大粒度填料的D50在1.5-3微米范圍，較小粒度填料的D50在0.3-0.8微米范圍。在配制LTCC帶組成時，玻璃相對于陶瓷材料的量是很重要的。認(rèn)為20-40重量％范圍的填料是理想的，因為實現(xiàn)了充分致密。如果填料濃度超過50重量％，燒制后的結(jié)構(gòu)不能充分致密化并且是過高多孔的。在理想的玻璃/填料比范圍內(nèi)，顯然在燒制期間液態(tài)玻璃相被填料飽和。為使組合物在燒制后達(dá)到更高的致密，重要的是無機固體具有小粒度。特別是，基本上所有顆粒都應(yīng)不超過15微米，優(yōu)選不超過10微米。在這些最大粒度的限制下，優(yōu)選至少50%的顆粒，玻璃和陶瓷填料都大于l微米但小于6微米。分散有玻璃和陶瓷無機顆粒的有機介質(zhì)由聚合物粘合劑和任選的其他溶解的材料構(gòu)成，所述其他溶解的材料有例如增塑劑、隔離劑、分散劑、剝離劑、消泡劑、穩(wěn)定劑和潤濕劑。為達(dá)到更好的粘結(jié)效果，以總組成為基準(zhǔn)，對90重量％固體優(yōu)選使用至少5重量％聚合物粘合劑，所述固體包括玻璃和陶瓷填料。但是，更優(yōu)選使用不大于30重量％聚合物粘合劑和其他低揮發(fā)性改進(jìn)劑，如塑料，最少70%的無機固體。在這些限制中，希望使用最少可能量的聚合物粘合劑和其他低揮發(fā)性有機改進(jìn)劑，以減少必須通過熱解去除的有機物的量，并獲得更好的顆粒填充，這將有利于燒制時的完全致密化。在過去，使用各種聚合物材料作為對生坯帶的粘合劑，例如聚(乙烯基丁縮醛(vinylbutyral))，聚(乙酸乙烯酯)，聚(乙烯醇)，纖維素聚合物，如甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素，無規(guī)聚丙烯、聚乙烯、硅酮聚合物如聚(甲基硅氧垸)、聚(甲基苯基硅氧垸)，聚苯乙烯，丁二烯/苯乙烯共聚物，聚苯乙烯，聚(乙烯基吡咯烷酮)，聚酰胺，高分子量聚醚，環(huán)氧乙垸和環(huán)氧丙烷的共聚物，聚丙烯酰胺，以及各種丙烯酸類聚合物如聚丙烯酸酯鈉、聚(丙烯酸低級垸基酯)、聚(甲基丙烯酸低級烷基酯)，和丙烯酸和甲基丙烯酸的低級烷基酯的各種共聚物和多聚物。以前使用甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯的共聚物以及丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯個甲基丙烯酸的三元共聚物作為粉漿澆鑄材料的粘合劑。于1985年8月20日授予的美國專利No.4,536,535(Usala)公開一種有機粘合劑，該粘合劑是以下化合物的相容多聚物的混合物0-100重量％的甲基丙烯酸Cl-8烷基酯，100-0重量°/。是丙烯酸Cl-8垸基酯和0-5重量％的烯鍵式不飽和的胺羧酸。因為對最大量的電介質(zhì)固體使用最小量的上述聚合物，優(yōu)選這些聚合物制備本發(fā)明的電介質(zhì)組合物。為此，上面的Usala申請的內(nèi)容通過參考結(jié)合于本文。經(jīng)常地，聚合物粘合劑還含有相對于粘合劑聚合物為少量的增塑劑，增塑劑用于降低粘合劑聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。當(dāng)然，增塑劑的選擇主要由需要進(jìn)行改性的聚合物的決定。已用于各種粘合劑體系的增塑劑中有，鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸丁基芐基酯、磷酸烷基酯、聚亞烷基二醇、甘油、聚(環(huán)氧乙烷)、羥乙基化烷基苯酚、二硫代磷酸二烷基酯和聚(異丁烯)。這些增塑劑中，最經(jīng)常用于丙烯酸類聚合物體系的是鄰苯二甲酸丁基芐基酯，因為能以相對低的濃度有效使用鄰苯二甲酸丁基節(jié)基酯。但是，應(yīng)注意，無機材料包括但不限于玻璃、填料和顏料與聚合物粘合劑發(fā)生一定程度的相互作用，這樣一般會升高聚合物粘合劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，與帶組合物中的增塑劑的作用相反。選擇澆鑄溶液的溶劑組分以實現(xiàn)聚合物完全溶解和足夠高的揮發(fā)性，從而能夠在大氣壓下施加相對少量的熱量條件下使溶劑從分散體蒸發(fā)。此外，溶劑必須能在低于有機介質(zhì)中包含的任何其他添加劑的沸點或分解溫度的溫度下良好沸騰。因此，最常用常壓沸點低于1505'C的溶劑。這類溶劑包括丙酮、二甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、甲基乙基酮、乙酸乙酯、1,1,1-三氯乙烷、四氯乙烯、乙酸戊酯、2，2，4-三乙基戊二醇-1,3-單異丁酸酯、甲苯、二氯甲垸和碳氟化合物。上述各溶劑可以不完全溶解粘合劑聚合物。然而，當(dāng)與其他溶劑摻混時，它們具有滿意的功能。這為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。特別優(yōu)選的溶劑是乙酸乙酯，乙垸乙酸乙酯能避免使用對環(huán)境有害的氯碳化合物。除了溶劑和聚合物外，使用增塑劑以防止帶發(fā)生碎裂，并提供涂覆帶寬范圍的加工能力，如關(guān)閉(blanking)、印刷和層疊。優(yōu)選的增塑劑是由羅門哈斯公司(RohmandHaasCo.)制造的BENZOFLEX400，是聚二苯甲酸丙二醇酯。應(yīng)用用于本發(fā)明的LTCC生坯帶通過以下方式形成，在柔性基板上澆鑄如上所述的玻璃、陶瓷填料、聚合物粘合劑和溶劑漿料分散體的薄層，加熱該澆鑄層以除去揮發(fā)性溶劑。優(yōu)選帶的厚度不大于20密耳，更優(yōu)選1-10密耳。然后，將帶沖切(blank)成片或以巻形式收攏。該生坯帶通常用作多層電子電路的介電材料或絕緣材料。在生坯帶的片的每個角上沖切出對準(zhǔn)孔，其尺寸略大于電路的實際尺寸。為連接多層電路的不同層，在生坯帶上形成通孔。通常可以通過機械沖孔來實現(xiàn)。但是，可以使用銳聚焦激光在生坯帶上進(jìn)行揮發(fā)并形成通孔。通孔通常的尺寸范圍為0.004-0.25英寸。層之間的互連可以通過用厚膜導(dǎo)電油墨填充通孔來形成。這種油墨一般采用標(biāo)準(zhǔn)絲網(wǎng)印刷技術(shù)施加。通過絲網(wǎng)印刷導(dǎo)體跡線(track)完成各電路層。還可以在選擇的層上印刷電阻油墨或高介電常數(shù)的油墨，以形成電阻性或電容性電路元件。而且，與帶層電容器工業(yè)中使用的生坯帶類似，專門配制的高介電常數(shù)的生坯帶可以加入作為多層電路的一部分。完成各電路層后，將獨立各層排序并層疊。使用等靜壓模以保證各層之間的精確對齊。用熱的平臺切割機(stagecutter)修整該層疊物。結(jié)合前面對附圖的說明提供對用于均衡層合的LTCC和隔離帶設(shè)置的詳細(xì)描述。在此討論關(guān)鍵的層疊參數(shù)，包括但不限于壓力、時間、液態(tài)浴溫度的作用和范圍。2,500-3,500psi的足夠的壓力范圍一般能合理提供LTCC帶和由厚膜導(dǎo)體、電容器、電感器和電阻構(gòu)成的各電路特征的充分接觸，同時沒有使生坯態(tài)的多層體發(fā)生過分的變形。為提供劃線以便于在較大尺寸LTCC平臺上小尺寸模塊或元件的單片化，預(yù)層疊步驟是必需的，在該步驟中，一般可施加在500-1,500psi范圍內(nèi)的小得多的壓力。采用最多30分鐘的浸泡時間，一般為IO分鐘，層疊常規(guī)的LTCC基板。對本發(fā)明，可應(yīng)用同樣的時間量，優(yōu)選使用15-20分鐘，以保證頂隔離22帶層和底隔離帶層的構(gòu)形與LTCC子組件的頂部和底部上的外表面電路特征充分或接近完全相配。為本發(fā)明的目的，對溫度的討論集中在配有水浴的均衡層合機上。為將大概密封的系統(tǒng)中不希望的水蒸發(fā)損失減至最小并使進(jìn)行層疊的LTCC材料過度軟化，可應(yīng)用的水浴溫度最高至8(TC，一般約為70。C。對本發(fā)明，可應(yīng)用同樣的溫度范圍，優(yōu)選使用75-80°C，以保證頂隔離帶層和底隔離帶層的構(gòu)形與LTCC子組件的頂部和底部上的外表面電路特征充分或接近完全相配。注意，因為受到LTCC帶和隔離帶組合物中增塑劑和無機材料的影響，當(dāng)施加的溫度接近有效玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，LTCC帶和隔離帶中的聚合物粘合劑開始軟化并成為可壓縮或可變形的。在標(biāo)準(zhǔn)厚膜傳送帶式爐或箱式爐中，以程控加熱周期進(jìn)行燒制。該方法還允許進(jìn)行共燒制的頂部和/底部導(dǎo)體作為強制燒結(jié)的結(jié)構(gòu)部分，而不需要使用常規(guī)的隔離帶作為頂層和底層，并且不需要在燒制后去除、清潔隔離帶。如本文所用，術(shù)語"燒制"表示在氧化氣氛如空氣中加熱組合件至一定溫度并保持一定的時間，以充分揮發(fā)(燒盡)該組合件的層中的所有有機材料，燒結(jié)層中所有的玻璃、金屬或者介電材料，因此使整個層疊物致密化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，在每一層疊步驟中，所述層必須精確對準(zhǔn)，使通孔適當(dāng)連接相鄰功能層的適當(dāng)導(dǎo)電路徑。術(shù)語"功能層"表示印刷的生坯帶，所述生坯具有靜壓導(dǎo)電、電阻或者電容的功能。因此，如上所示，可以在典型的生坯帶層上印刷一種或多種電阻電路和/或電容器以及導(dǎo)電電路。按照圖l-5所示的設(shè)置，不同厚度的生坯帶片上沖切出角上的對準(zhǔn)孔，使片的x-和y-尺寸范圍為3英寸x3英寸至8英寸x8英寸。然后沖壓這些片形成通孔，然后使用本領(lǐng)域技術(shù)人員皆知的標(biāo)準(zhǔn)處理技術(shù)將合適表面和通孔填充金屬化。然后，這些部分通過在氧化氣氛如空氣中加熱至一定溫度并保持一定時間進(jìn)行燒制，以充分揮發(fā)(燒盡)該組合件的層中的所有有機材料，燒結(jié)層中所有的玻璃、金屬或者介電材料。按照這種方式使整個層疊物致密。然后采用水洗、機械刷除或噴砂的常規(guī)方法，從各部分除去隔離帶。然后，評價這些部分的收縮、裂紋或其他缺陷以及基板拱形。形貌測量23通過使用機械(即觸針接觸)型或者光學(xué)型儀器，用表面形貌掃描(surfacetopographyscan)評價形貌的一致程度。TencorAlpha-Step500是一種典型的機械型表面輪廓曲線儀，該輪廓曲線儀配有不同直徑的金剛石尖觸針，提供一定范圍的觸針壓力、掃描速度和掃描模式。10毫米的最大掃描長度和300微米的垂直形貌高度能充分表征如本發(fā)明所述的形貌控制。典型的光學(xué)輪廓儀如Veeco'sWykoNT3300使用計算機化的干涉儀顯微鏡(InterferometricMicroscope)來表征表面輪廓。一般而言，最大5倍的低放大物鏡對垂直方向和側(cè)面方向的混合電路的表面結(jié)構(gòu)而言已足夠。為本發(fā)明，可以采用對表面特征如導(dǎo)體圖案與隔離帶層層疊之前和之后的輪廓進(jìn)行比較，以說明層疊過程最佳化的作用，該作用顯著影響隨后燒制的LTCC結(jié)構(gòu)的完整性。權(quán)利要求1.一種制造具有外表面特征的LTCC結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括(a)提供兩個或更多個LTCC帶層，所述帶層形成具有頂側(cè)和底側(cè)的子組件，其中至少一個外表面具有功能特征；(b)提供頂隔離帶層和底隔離帶層；(c)將頂隔離帶層施加到該子組件的頂側(cè)，將底隔離帶層施加到該子組件的底側(cè)；形成完整組件；(d)提供底壓板，將完整組件施加在該底壓板上，其中，底隔離帶層與底壓板接觸；(e)將施加于底壓板的完整組件層疊；(f)對該層疊組件焙燒；和(g)除去頂隔離帶層和底隔離帶層。2.如路權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括在步驟(d)后，將完整組件包封在兩個或更多個袋中，還包括在步驟(a)后去除所述的袋。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，LTCC結(jié)構(gòu)顯示小于1Xx,y收縮的交互抑制。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，層疊步驟是均衡的。5.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括在步驟(a)后在層疊的子組件上刻劃線凹陷。6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，LTCC結(jié)構(gòu)顯示小于0.2^x，y收縮的交互抑制。7.如權(quán)利要求2所述的方法，該方法還包括在將完整組件包封在袋中之前在所述完整組件的頂側(cè)放置可壓縮片。8.如權(quán)利要求7所述的方法，該方法還包括在將完整組件包封在袋中之前在放置于壓板上的所述完整組件的底側(cè)放置可壓縮片。9.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，功能特征是電容器、電阻、導(dǎo)體和/或電感器。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，功能特征在LTCC結(jié)構(gòu)的頂表面和底表面上。11.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，功能特征在LTCC結(jié)構(gòu)的頂表面上。12.—種無變形、無裂紋和無拱形的LTCC結(jié)構(gòu)，采用權(quán)利要求1所述的方法制造。13.—種形成具有外劃線的LTCC結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括(o)提供兩個或更多個LTCC帶層，所述帶層形成具有頂側(cè)和底側(cè)的子組件，其中，在表面上存在表明何處進(jìn)行劃線的導(dǎo)向器；(p)使用步驟(a)的導(dǎo)向器在層疊的子組件上劃出線凹陷；(q)提供頂隔離帶層和底隔離帶層；(r)將頂隔離帶層施加到該子組件的頂側(cè)，將底隔離帶層施加到該子組件的底側(cè)；形成完整組件；(s)提供底壓板，將完整組件施加在該底壓板上，其中，底隔離帶層與底壓板接觸；(t)將施加于底壓板的完整組件層疊；(U)對該層疊組件焙燒；和(q)除去頂隔離帶層和底隔離帶層。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，導(dǎo)向器是基準(zhǔn)點特征。15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，導(dǎo)向器是通孔。16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，步驟(a)的子組件的至少一個外表面具有功能特征。17.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，劃線凹陷是在子組件的頂側(cè)的表面上。18.如權(quán)利要求13所述的方法，該方法還包括在步驟(d)后，將完整組件包封在兩個或更多個袋中，還包括在步驟(e)后去除所述的袋。19.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，LTCC結(jié)構(gòu)顯示小于l%x,y收縮的交互抑制。20.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，LTCC結(jié)構(gòu)是大型板。21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，大型板大于或等于6英寸X6英寸。22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，大型板包含小尺寸化電路的陣列。23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，小尺寸化電路的陣列被劃線凹陷分隔開。24.如權(quán)利要求13所述的方法，該方法還包括在將完整組件包封在袋中之前在所述完整組件的頂側(cè)放置可壓縮片。全文摘要本發(fā)明涉及一種制造無裂紋、非拱形、無變形、零收縮、低溫共焙燒的陶瓷(LTCC)體、復(fù)合物、模塊或封裝的方法，所述陶瓷體、復(fù)合物、模塊或封裝由具有一種或多種不同電介質(zhì)帶狀化學(xué)材料的多層結(jié)構(gòu)的前體生坯(未焙燒的)層疊物制成，所述電介質(zhì)帶狀化學(xué)材料用可共焙燒的厚膜電路材料進(jìn)行圖案化，厚膜電路材料例如是用于各帶層的導(dǎo)體，通孔填充，電容器，電感器或電阻，所述帶層包括與犧牲隔離帶直接接觸的頂表面帶層和底表面帶層。文檔編號H05K3/46GK101480115SQ200780022144公開日2009年7月8日申請日期2007年6月13日優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日發(fā)明者C·B·王,M·A·史密斯申請人:E.I.內(nèi)穆爾杜邦公司