一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)htcc基板制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板制造方法，乃是針對(duì)異型基板制 造方法，屬于HTCC多層陶瓷技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 高溫共燒陶瓷（HTCC)技術(shù)是一種采用將鎢等高熔點(diǎn)金屬化漿料印刷于92-96%的 氧化鋁流延生瓷帶上，然后經(jīng)過疊片，層壓后，在1500-1600°C的高溫下共燒為一體的工藝 技術(shù)。高溫共燒陶瓷（HTCC)與低溫共燒陶瓷（LTCC)相比具有機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定， 散熱系數(shù)高和材料成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0003] HTCC基板是基于高溫共燒多層陶瓷技術(shù)而制作的基板產(chǎn)品，用于各種電子封裝領(lǐng) 域。為了適應(yīng)不同封裝形式的需要，基板的外形結(jié)構(gòu)千差萬別。由于HTCC技術(shù)的局限性， 其所成型的基板多為內(nèi)凹型結(jié)構(gòu)，無法通過普通的疊片層壓工藝獲得孤立外凸型結(jié)構(gòu)。由 此限制了基板的高維度應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提出一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板制造方法，其目的是獲得一種 高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板，解決高精度異型基板的加工成型問題。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板制造方法，包括如 下工藝步驟： 1) 采用適合HTCC工藝的流延生瓷帶，根據(jù)產(chǎn)品金屬化布線要求進(jìn)行逐層打孔，填孔， 印刷等操作； 2) 將完成金屬化圖形填孔與印刷的生瓷帶按照凸臺(tái)部分與基座部分分別進(jìn)行疊片和 熱壓，熱壓壓力為100-300psi ; 3) 將經(jīng)過熱壓的凸臺(tái)部分生瓷帶采用激光燒蝕技術(shù)，將瓷件凸臺(tái)部分按照產(chǎn)品要求的 尺寸加工出來，加工過程中，整疊空腔生瓷帶以及單獨(dú)的凸臺(tái)瓷件都保留； 4) 凸臺(tái)部分的整疊生瓷帶經(jīng)過激光燒蝕加工結(jié)束后，采用粘塵滾輪或者毛刷清理激光 燒蝕后殘留在單獨(dú)凸臺(tái)瓷件與整疊空腔瓷帶表面的粉塵； 5) 采用激光燒蝕技術(shù)加工出一張內(nèi)部有空腔的馬蘭膜，加工后去掉馬蘭膜中的空腔部 分，保留整張帶空腔的馬蘭膜； 6) 將整疊生瓷帶基座部分，加工好的整張帶空腔的馬蘭膜，帶空腔的整疊生瓷帶以及 凸臺(tái)瓷件依次疊在疊片板上，進(jìn)行熱壓，熱壓參數(shù)為500-1000psi ; 7) 熱壓結(jié)束后，將整疊生瓷上層的凸臺(tái)余料以及馬蘭膜一同取出，得到凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)基 板的整疊生瓷； 8) 將凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)基板的整疊生瓷經(jīng)過生切，燒結(jié)，得到凸臺(tái)型HTCC基板。
[0006] 本發(fā)明的有益效果：采用本發(fā)明的技術(shù)可以制作高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基 板，可以實(shí)現(xiàn)孤立外凸臺(tái)加工精度為:? 〇. l〇mm，并且確保上下層位置偏移小于0. 20mm，確 保層與層之間互連布線關(guān)系，確保HTCC基板滿足國(guó)軍標(biāo)的各項(xiàng)電性能要求，導(dǎo)帶電阻小于 1Ω，導(dǎo)帶間絕緣電阻大于ΙΧΚ^Ω (500V)。本發(fā)明在異性HTCC基板加工技術(shù)領(lǐng)域開辟 了新的技術(shù)方法，可以滿足各類基板多維度封裝的要求。
【附圖說明】
[0007] 附圖1是高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板的制作方法，包括如下工藝步驟： 1) 采用適合HTCC工藝的流延生瓷帶，根據(jù)產(chǎn)品金屬化布線要求進(jìn)行逐層打孔，填孔， 印刷操作； 2) 將完成金屬化圖形填孔與印刷的生瓷帶按照凸臺(tái)部分與基座部分分別在疊片板上 進(jìn)行第一次疊片和熱壓，熱壓壓力為100-300psi ; 3) 將經(jīng)過熱壓的凸臺(tái)部分生瓷帶采用激光燒蝕技術(shù)，將瓷件凸臺(tái)部分按照產(chǎn)品要求的 尺寸加工出來，加工過程中，整疊空腔生瓷帶以及單獨(dú)的凸臺(tái)瓷件都保留； 4) 凸臺(tái)部分的整疊生瓷帶經(jīng)過激光燒蝕加工結(jié)束后，采用粘塵滾輪或者毛刷清理激光 燒蝕后殘留在單獨(dú)凸臺(tái)瓷件與整疊空腔瓷帶表面的粉塵； 5) 采用激光燒蝕技術(shù)加工出一張內(nèi)部有空腔的馬蘭膜，去掉馬蘭膜中的空腔部分，保 留整張帶空腔的馬蘭膜； 6) 將整疊生瓷帶基座部分，加工好的整張帶空腔的馬蘭膜，帶空腔的整疊生瓷帶以及 凸臺(tái)瓷件在疊片板上進(jìn)行第二次疊片和熱壓，熱壓參數(shù)為500-1000psi ; 7) 熱壓結(jié)束后，將整疊生瓷上層的凸臺(tái)余料以及馬蘭膜一同取出，得到凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)基 板的整疊生瓷； 8) 將凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)基板的整疊生瓷經(jīng)過生切，燒結(jié)，得到凸臺(tái)型HTCC基板。
[0009] 所述的適合HTCC加工的流延生瓷帶，選用生瓷帶幅面尺寸可以為4英寸，6英寸，8 英寸，厚度尺寸為0. 10-0. 40mm，作為該基板加工對(duì)象，所述的金屬化布線要求進(jìn)行逐層打 孔，填孔，印刷操作，是以鎢填孔漿料以及鎢印刷漿料作為共燒金屬化漿料，利用多層陶瓷 工藝對(duì)生瓷帶進(jìn)行打孔，填孔，印刷操作。
[0010] 所述的去掉馬蘭膜中的空腔部分，保留整張帶空腔的馬蘭膜，是以去除空腔部分 的馬蘭膜為基板腔體外圍的隔墊層，馬蘭膜中空腔圖形以生瓷件腔體尺寸為基準(zhǔn)，比生瓷 件腔體尺寸大〇. 10-0. 20mm。 toon] 所述的馬蘭膜經(jīng)過激光燒蝕加工后，得到一張帶有空腔的馬蘭膜，用橡皮擦輕輕 擦拭馬蘭膜內(nèi)部空腔邊緣處，撫平激光燒蝕導(dǎo)致的熔融邊緣。
[0012] 所述的疊片板四周安裝有至少4個(gè)固定的疊片柱，這些疊片柱的位置尺寸與生瓷 帶四周的疊片孔一一對(duì)應(yīng)。
[0013] 所述的第二次疊片順序?yàn)椋合葘⒄B生瓷帶基座部分按照定位柱疊在疊片板 上，其次將加工好的整張帶空腔的馬蘭膜以硅脂面向下的方向疊在生瓷帶基座上，然后將 帶空腔的整疊生瓷帶疊在馬蘭膜上，最后將凸臺(tái)瓷件按照空腔尺寸一一嵌入到整疊帶空腔 生瓷帶的空腔內(nèi)。
[0014] 所述的整疊生瓷帶經(jīng)過熱壓后，拆分順序?yàn)椋阂灾虚g隔墊的馬蘭膜為分界層，先將 馬蘭膜上面的整疊空腔生瓷帶取出，然后取出馬蘭膜，最后取出帶凸臺(tái)的整疊產(chǎn)品生瓷帶。
[0015] 所述的制作的外凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板，可以實(shí)現(xiàn)孤立外凸臺(tái)加工精度為 0. 10mm，并且確保上下層位置偏移小于0. 20mm，確保層與層之間互連布線關(guān)系，確保HTCC 基板滿足國(guó)軍標(biāo)的各項(xiàng)電性能要求，導(dǎo)帶電阻小于1Ω，導(dǎo)帶間絕緣電阻大于ΙΧΚ^Ω (500V)〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板的制作方法，其特征是包括如下工藝步驟： 1) 采用適合HTCC工藝的流延生瓷帶，根據(jù)產(chǎn)品金屬化布線要求進(jìn)行逐層打孔，填孔， 印刷操作； 2) 將完成金屬化圖形填孔與印刷的生瓷帶按照凸臺(tái)部分與基座部分分別在疊片板上 進(jìn)行第一次疊片和熱壓，熱壓壓力為l〇〇-3(K)psi; 3) 將經(jīng)過熱壓的凸臺(tái)部分生瓷帶采用激光燒蝕技術(shù)，將瓷件凸臺(tái)部分按照產(chǎn)品要求的 尺寸加工出來，加工過程中，整疊空腔生瓷帶W及單獨(dú)的凸臺(tái)瓷件都保留； 4) 凸臺(tái)部分的整疊生瓷帶經(jīng)過激光燒蝕加工結(jié)束后，采用粘塵滾輪或者毛刷清理激光 燒蝕后殘留在單獨(dú)凸臺(tái)瓷件與整疊空腔瓷帶表面的粉塵； 5) 采用激光燒蝕技術(shù)加工出一張內(nèi)部有空腔的馬蘭膜，去掉馬蘭膜中的空腔部分，保 留整張帶空腔的馬蘭膜； 6) 將整疊生瓷帶基座部分，加工好的整張帶空腔的馬蘭膜，帶空腔的整疊生瓷帶W及 凸臺(tái)瓷件在疊片板上進(jìn)行第二次疊片和熱壓，熱壓參數(shù)為500-1000psi; 7) 熱壓結(jié)束后，將整疊生瓷上層的凸臺(tái)余料W及馬蘭膜一同取出，得到凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)基 板的整疊生瓷； 8) 將凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)基板的整疊生瓷經(jīng)過生切，燒結(jié)，得到凸臺(tái)型HTCC基板。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板的制作方法，其特征 是所述的適合HTCC加工的流延生瓷帶，選用生瓷帶幅面尺寸可W為4英寸，6英寸，8英寸， 厚度尺寸為0. 10-0. 40mm，作為該基板加工對(duì)象，所述的金屬化布線要求進(jìn)行逐層打孔，填 孔，印刷操作，W鶴填孔漿料W及鶴印刷漿料作為共燒金屬化漿料，利用多層陶瓷工藝對(duì)生 瓷帶進(jìn)行打孔，填孔，印刷操作。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板制造方法，其特征是所 述的去掉馬蘭膜中的空腔部分，保留整張帶空腔的馬蘭膜，是W去除空腔部分的馬蘭膜為 基板腔體外圍的隔墊層，馬蘭膜中空腔圖形W生瓷件腔體尺寸為基準(zhǔn)，比生瓷件腔體尺寸 大 0. 10-0. 20mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板制造方法，其特征是所 述的馬蘭膜經(jīng)過激光燒蝕加工后，得到一張帶有空腔的馬蘭膜，用橡皮擦輕輕擦拭馬蘭膜 內(nèi)部空腔邊緣處，撫平激光燒蝕導(dǎo)致的烙融邊緣。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板制造方法，其特征是所 述的疊片板四周安裝有至少4個(gè)固定的疊片柱，運(yùn)些疊片柱的位置尺寸與生瓷帶四周的疊 片孔--對(duì)應(yīng)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板制造方法，其特征是所 述的第二次疊片順序?yàn)椋合葘⒄B生瓷帶基座部分按照定位柱疊在疊片板上，其次將加 工好的整張帶空腔的馬蘭膜W娃脂面向下的方向疊在生瓷帶基座上，然后將帶空腔的整疊 生瓷帶疊在馬蘭膜上，最后將凸臺(tái)瓷件按照空腔尺寸一一嵌入到整疊帶空腔生瓷帶的空腔 內(nèi)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板制造方法，其特征是所 述的整疊生瓷帶經(jīng)過熱壓后，拆分順序?yàn)椋篧中間隔墊的馬蘭膜為分界層，先將馬蘭膜上面 的整疊空腔生瓷帶取出，然后取出馬蘭膜，最后取出帶凸臺(tái)的整疊產(chǎn)品生瓷帶。8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板制造方法，其特征是所 述制作的外凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板，可W實(shí)現(xiàn)孤立外凸臺(tái)加工精度為;重0.IOmm,并且確保上 下層位置偏移小于0. 20mm，確保層與層之間互連布線關(guān)系，確保HTCC基板滿足國(guó)軍標(biāo)的各 項(xiàng)電性能要求，導(dǎo)帶電阻小于10,導(dǎo)帶間絕緣電阻大于1XlQinQ(500V)。
【專利摘要】本發(fā)明是一種高精度孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板的制造方法，利用多層陶瓷共燒工藝，選用適合HTCC工藝的生瓷帶為基材，鎢作為金屬化材料，采用隔墊馬蘭膜以及無縫拼接疊片層壓方法，所制作孤立凸臺(tái)型結(jié)構(gòu)HTCC基板，可以實(shí)現(xiàn)外凸臺(tái)加工精度為？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？±0.10mm，并且確保上下層位置偏移小于0.20mm，確保層與層之間互連布線關(guān)系，確保HTCC基板滿足國(guó)軍標(biāo)的各項(xiàng)電性能指標(biāo)要求。
【IPC分類】H05K3/00, H05K1/03
【公開號(hào)】CN105376932
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510802375
【發(fā)明人】龐學(xué)滿, 龔錦林, 曹坤, 陳宇寧
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年11月19日