CN104582327A - 一种内置被动组件高频ltcc多层电路模块的制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法，包括（1）裁切；（2）开孔；（3）通孔金属化；（4）导体印刷；（5）叠片层压；（6）热切；（7）排胶、烧结；（8）基板测试；本发明的优点是：内置被动组件高频LTCC多层电路模块具有结构简单，设计合理、绝缘性能好、性能稳定、可靠、以及优良的高频、高速传输以及宽通带的特性，适应大电流及耐高温特性要求。

Description

一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法
技术领域
本发明涉及一种多层电路模块的制作方法，尤其是涉及一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法。
背景技术
LTCC低温共烧陶瓷技术是近年发展起来的令人瞩目的整合组件技术，已经成为无源集成的主流技术，成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点。国务院在2009年发布的《电子信息产业调整振兴规划纲要》的文件内容中，明确提出将大力支持电子元器件的自主研发，并将其设为重点研究领域，低温共烧陶瓷技术将成为未来若干年内中国电子制造业的重大发展趋势。 LTCC以其优异的电子、机械、热力特性已成为未来电子元件集成化、模组化的首选方式，在军事、航空航天、汽车、计算机、通讯和医疗等领域已有广泛的应用。LTCC产品技术的开发比国外发达国家至少落后5～10年，特别在LTCC材料及其配套浆料方面差距更大。加速发展我国LTCC技术将对我国的电子工业具有重要意义。我国在L TCC 技术方面已经获得了快速的发展,但是由于市场需求量远远大于现在所能达到的生产量,所以在这方面的研究还需要进一步的深入。
发明内容
为克服上述问题，本发明采用的技术方案如下：
一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法，，包括：
（1）裁切，根据设计的尺寸要求，采用激光切割机对高频LTCC介质材料层进行裁切；
（2）开孔，采用激光钻孔机对高频LTCC介质材料层进行开孔；
（3）通孔金属化，采用厚膜印刷和微孔填充机在通孔内填充金属浆料，通过烘干烧结实现金属化；
（4）导体印刷，通过精密丝网印刷将被动组件内置于每层介质材料层形成电路图形；
（5）叠片层压，将制好的多个内置被动组件的介质材料层按照预先设计的层数和次序叠到一起，在一定温度和压力下粘接形成一个完整的多层基板坯体，并采用层压设备对多层基板坯体进行热压；
（6）热切，采用热切设备将多层基板坯体切成单体基片；
（7）排胶、烧结，将热切后的单体基板放入炉中进行排胶，将电介质材料、磁介质材料、导电材料以层叠形式交叠烧成。
（8）基板测试，采用飞针测试设备对高频LTCC多层模块基板进行测试。
所述步骤（2）中开孔使用的激光钻孔机，采用CO2激光器，利用气体在增加功率及维持放电时间下产生理想波长9400nm进行微孔开孔，可钻孔径40～200μm。
所述步骤（3）中通孔金属化采用纯银作为金属填充浆料。
所述步骤（4）中被动组件如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器，可以为一个也可以为多个。
所述步骤（4）中精密丝网印刷采用200目的不锈钢丝网。
所述步骤（5）中叠片采用叠片机完成印刷完图形的高频LTCC介质材料层的叠层，具体先采用多孔陶瓷真空吸附平台将脱模后的高频LTCC介质材料层真空吸附固定，并采用图像处理系统实现高频LTCC介质材料层的精密定位，然后采用直线电机进行水平移动，将多孔陶瓷定位台、多孔陶瓷吸盘和叠片台的平面度控制在10μm之内，同时将三者的平行度控制在15μm之内，保证了200μm厚的高频LTCC介质材料层与各台面的有效接触，从而保证叠片的精度。采用烙铁对叠片台上的高频LTCC介质材料上下层之间进行定位焊接，将焊接温度控制在60～100℃范围之内，焊接压力调节至35N左右为最佳焊接点。
所述步骤（5）中层压采用真空层压机对高频LTCC多层基板进行层压，层压温度和压力根据基板面积和层数确定。
所述步骤（7）中烧结温度控制在850～900℃。
本发明的优点是：内置被动组件高频LTCC多层电路模块具有结构简单，设计合理、绝缘性能好、性能稳定、可靠、以及优良的高频、高速传输以及宽通带的特性，适应大电流及耐高温特性要求。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法，包括：
（1）裁切，根据设计的尺寸要求，采用激光切割机对高频LTCC介质材料层进行裁切；
（2）开孔，采用CO2激光钻孔机对高频LTCC介质材料层进行开孔；
（3）通孔金属化，采用厚膜印刷和微孔填充机在通孔内填充纯银金属浆料，然后在60±5℃的温度下烘烤10min,烘干后再采用压平机压平；
（4）导体印刷，采用200目的不锈钢丝网进行精密丝网印刷，将被动组件内置于每层介质材料层形成电路图形，所述被动组件如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等，可以为一个也可以为多个；
（5）叠片层压，将制好的多个内置被动组件的介质材料层按照预先设计的层数和次序叠到一起，采用多孔陶瓷真空吸附平台将脱模后的高频LTCC介质材料层真空吸附固定，并采用图像处理系统实现高频LTCC介质材料层的精密定位，然后采用直线电机进行水平移动，将多孔陶瓷定位台、多孔陶瓷吸盘和叠片台的平面度控制在10μm之内，同时将三者的平行度控制在15μm之内，然后采用烙铁对叠片台上的高频LTCC介质材料上下层之间进行定位焊接，将焊接温度控制在60～100℃范围之内，焊接压力调节至35N左右，粘接形成一个完整的多层基板坯体，之后采用真空层压机对多层基板坯体进行热压，层压温度和压力根据基板面积和层数确定；
（6）热切，采用热切机将多层基板坯体切成单体基片；
（7）排胶、烧结，将热切后的单体基片放入温度850～900℃低温烧结炉中进行排胶，将电介质材料、磁介质材料、导电材料以层叠形式交叠烧成。
（8）基板测试，采用飞针测试设备对高频LTCC多层模块基板进行开路、短路、及绝缘电阻测试。

Claims (8)

1.一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法，其特征在于，包括：
（1）裁切，根据设计的尺寸要求，采用激光切割机对高频LTCC介质材料层进行裁切；
（2）开孔，采用激光钻孔机对高频LTCC介质材料层进行开孔；
（3）通孔金属化，采用厚膜印刷和微孔填充机在通孔内填充金属浆料，通过烘干烧结实现金属化；
（4）导体印刷，通过精密丝网印刷将被动组件内置于每层介质材料层形成电路图形；
（5）叠片层压，将制好的多个内置被动组件的介质材料层按照预先设计的层数和次序叠到一起，在一定温度和压力下粘接形成一个完整的多层基板坯体，并采用层压设备对多层基板坯体进行热压；
（6）热切，采用热切设备将多层基板坯体切成单体基片；
（7）排胶、烧结，将热切后的单体基板放入炉中进行排胶，将电介质材料、磁介质材料、导电材料以层叠形式交叠烧成；
（8）基板测试，采用飞针测试设备对高频LTCC多层模块基板进行测试。
2.根据权利要求1所述的一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法，其特征在于：所述步骤（2）中开孔使用的激光钻孔机，采用CO2激光器，利用气体在增加功率及维持放电时间下产生理想波长9400nm进行微孔开孔，可钻孔径40～200μm。
3.根据权利要求1所述的一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法，其特征在于：所述步骤（3）中通孔金属化采用纯银作为金属填充浆料。
4.根据权利要求1所述的一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法，其特征在于：所述步骤（4）中被动组件如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器，可以为一个也可以为多个。
5.根据权利要求1所述的一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法，其特征在于：所述步骤（4）中精密丝网印刷采用200目的不锈钢丝网。
6.根据权利要求1所述的一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法，其特征在于：所述步骤（5）中叠片采用叠片机完成印刷完图形的高频LTCC介质材料层的叠层。
7.根据权利要求1所述的一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法，其特征在于：所述步骤（5）中层压采用真空层压机对高频LTCC多层基板进行层压，层压温度和压力根据基板面积和层数确定。
8.根据权利要求1所述的一种内置被动组件高频LTCC多层电路模块的制作方法，其特征在于：所述步骤（7）中烧结温度控制在850～900℃。
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