CN102837516A - 一种陶瓷基板侧面印刷方法及印刷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于陶瓷封装技术领域，涉及一种陶瓷基板侧面印刷方法及印刷装置。提供一种印刷装置中的高位置精度的工装夹具，将陶瓷基板放置在夹具中，利用丝网印刷机，将导体浆料印刷在陶瓷基板的侧面上，从而实现陶瓷基板的侧面端电极互连。本发明的方法使生产的效率大大提高，从每次印刷一只基板提高到每次印刷一百多只基板，大大提高LTCC基板侧印的速度，在LTCC基板的后印工艺生产中发挥重要的作用。

Description

一种陶瓷基板侧面印刷方法及印刷装置
技术领域
本发明属于陶瓷封装技术，涉及包括LTCC基板在内的陶瓷基板的侧面端电极互连技术及新型的实现装置。
背景技术
近年来，随着封装技术的发展，越来越多的陶瓷基板需要在侧面实现侧面端电极高精度互连。特别是对于LTCC（低温共烧陶瓷）基板，其加工方法决定了基板与基板之间的差异，基板上导体与基板边缘的相对位置的一致性较差，用传统的方法进行加工时，只能单片进行，速度慢，成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷基板侧面连接方法及实现装置。
实现本发明的技术解决方案为：设计一种高位置精度的工装夹具，将陶瓷基板放置在夹具中，利用丝网印刷机，将导体浆料印刷在陶瓷基板的侧面上，从而实现陶瓷基板的侧面端电极互连。
一种陶瓷基板侧面印刷方法，其特征在于，包括以下步骤： 
1）印刷夹具的制作：
制作一可以放置多个基板的夹具，夹具上具有若干可弹性的容纳基板的夹持空腔；
2） 多基板整体丝网印刷：
把多个基板放置在夹具上的夹持空腔中进行印刷；
3）烘干及烧结：
将夹具与基板一并进行烘干后，将基板由夹具中取出，进行烧结。
印刷夹具的制备方法包括以下步骤：
a)在金属板上加工成若干阵列的空腔，然后在空腔的周围加工台阶；
b)将固化胶放置于空腔中固化，并使固化后的胶体与金属板表面位于同一平面；
c) 利用激光划切，在胶体上划切出比基板尺寸小的空腔。
在步骤2）中，多基板整体印刷的方法包括以下步骤：
d) 将每个基板分别放置在胶体上的空腔中，且基板的侧面向上放置，并将多个基板向上的侧面进行整平；
e) 利用有光学对准的丝网印刷机，对夹具中的多个基板的侧面进行丝网印刷，使基板的侧面导体截面和侧面导体浆料连接起来形成端电极。
所述基板为LTCC基板。
一种陶瓷基板侧面印刷装置，其特征在于，具有印刷夹具，所述印刷夹具为一金属板，所述金属板上设置有若干弹性的容纳基板的夹持空腔。
所述金属板上设置有若干空腔，每个空腔中固化有固化胶体，在所述胶体上划切出可容纳基板的夹持空腔。
在所述金属板上设置的空腔上设置台阶。
所述基板侧面朝上放置于所述夹持空腔中，所述夹持空腔小于其夹持的基板。
所述基板为LTCC基板。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
① 适合于陶瓷基板的侧面导体印刷，特别适合于LTCC基板的侧面导体印刷；
② 对准精度高，可以达到±30um；
③ 批量加工时，陶瓷基板之间的批次侧印导体精度一致性可以达到±20um；
④ 生产效率高，一次印刷可以完成几十上百个陶瓷基板侧面印刷。
附图说明
图1是本发明的金属模具俯视图。
图2是本发明的金属模具截面图。
图3是本发明的金属模具填充胶后的示意图。
图4是激光划切胶后的示意图。
图5是基板侧面印刷的示意图。
具体实施方式
以下结合附图，详细说明本发明的实施方式。
1、机加：结合俯视图1和截面图2，用机械加工将金属板1加工成有若干个空腔2的金属框架，然后在金属板的两面空腔2的周围加工台阶空腔3；
2、配胶：将道康宁胶和固化粉按照一定比例配置好，并搅拌均匀；
3、浇注：将金属框架的一面用塑料封住，平放在工作台上，将配好的胶浇注在空腔中，使胶体的高度略高于框架高度；
4、固化：结合图3，用负压将胶体里的气体排出，放置一段时间自然固化，固化后将高于框架高度的胶体去除，多余胶体去除后空腔内的平整胶体4如图所示；
5、划空腔：结合图4和图5，用激光划切机将胶划切出适于容纳陶瓷基板7的若干个夹持空腔5，所划切的夹持空腔5尺寸小于陶瓷基板7尺寸0.1-0.2（mm）；夹持空腔5尺寸小于原始加工的空腔2尺寸0.3-0.5（mm）；
6、将陶瓷基板7放置在夹持空腔5中，侧面向上放置，利用胶体的弹性固定陶瓷基板7，用压力整平机对所有的陶瓷基板7侧面进行整平，使所有的陶瓷基板7的侧面都在一个水平面上；
7、印刷：结合图5，采用光学对准系统，利用丝网印刷机通过丝网6进行印刷，使陶瓷基板7的内部侧面导体截面和侧面导体浆料连接起来形成端电极。刮板沿图中剪头所示的运动方向运动，其运动方向的前方是高剪切力、低粘度区域，而后方是低剪切力、高粘度区域；
8、印刷结束后，将夹具连同陶瓷基板7一并进行烘干；
9、将陶瓷基板7取出，放入烧结炉进行烧结。
利用金属框架的平整性和稳定性支撑，利用胶体的弹性固定陶瓷基板7，利用胶4的韧性反复加工，利用激光划切出高位置精度的夹持空腔5，并以夹持空腔的中心为基准点，消除了以边缘为基准带来的误差，实现了多基板同时印刷、精确印刷的目的，大大提高了印刷速度。

Claims (9)

1. 一种陶瓷基板侧面印刷方法，其特征在于，包括以下步骤： 
1）印刷夹具的制作：
制作一可以放置多个基板的夹具，夹具上具有若干可弹性的容纳基板的夹持空腔；
2） 多基板整体丝网印刷：
把多个基板放置在夹具上的夹持空腔中进行一次印刷；
3）烘干及烧结：
将夹具与基板一并进行烘干后，将基板由夹具中取出，进行烧结。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基板侧面印刷方法，其特征在于，印刷夹具的制备方法包括以下步骤：
a)在金属板上加工成若干阵列的空腔，然后在空腔的周围加工台阶；
b)将固化胶放置于空腔中固化，并使固化后的胶体与金属板表面位于同一平面；
c) 利用激光划切，在胶体上划切出比基板尺寸小的空腔。
3. 根据权利要求2所述的陶瓷基板侧面印刷方法，其特征在于，在步骤2）中，多基板整体印刷的方法包括以下步骤：
d) 将每个基板分别放置在胶体上的空腔中，且基板的侧面向上放置，并将多个基板向上的侧面进行整平；
e) 利用有光学对准的丝网印刷机，对夹具中的多个基板的侧面进行丝网印刷，使基板的侧面导体截面和侧面导体浆料连接起来形成端电极。
4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的陶瓷基板侧面印刷方法，其特征在于，所述基板为LTCC基板。
5.一种陶瓷基板侧面印刷装置，其特征在于，具有印刷夹具，所述印刷夹具为一金属板，所述金属板上设置有若干可弹性的容纳基板的夹持空腔。
6.根据权利要求5所述的陶瓷基板侧面印刷装置，其特征在于，所述金属板上设置有若干空腔，每个空腔中固化有固化胶体，在所述胶体上划切出可容纳基板的夹持空腔。
7.根据权利要求6所述的陶瓷基板侧面印刷装置，其特征在于，在所述金属板上设置的空腔上设置台阶。
8.根据权利要求6所述的陶瓷基板侧面印刷装置，其特征在于，所述基板侧面朝上放置于所述夹持空腔中，所述夹持空腔小于其夹持的基板。
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的陶瓷基板侧面印刷装置，其特征在于，所述基板为LTCC基板。
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