CN106079844A - 一种生瓷片叠片装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生瓷片叠片装置及方法，属于微波集成电路技术领域，包括底板、粗定位销钉、第一整平螺钉和第二整平螺钉；底板上的粗定位销钉孔的背面具有沉孔，保证了叠片时底板下表面与平行光平台上的透明玻璃之间的紧密贴合；粗定位销钉的螺帽设计成“沉头”形式，方便了底板在叠片过程中能与平行光平台紧密贴合；粗定位销钉的下半段具有螺纹，方便粗定位销钉能旋入并固定于底板中。本发明既能保证生瓷片在没有拉伸、断裂、扭曲、变形甚至层间错位等情况下顺利进入层压工序，还能保证在层压过程中无真空包装袋破损和粗定位销钉的拉扯等影响，使生瓷片在相对自由的状态下完成层压。

Description

一种生瓷片叠片装置及方法

技术领域

本发明属于微波集成电路技术领域，具体涉及一种生瓷片叠片装置及方法。

背景技术

LTCC是低温共烧陶瓷的英文缩写，LTCC多层电路是把具有电路和金属化过孔的多层LTCC生瓷片叠在一起进行烧结，形成电路。电路的性能与叠片精度以及叠片过程中生瓷片的变形、断裂和层间错位等都有很大的关系。

对于LTCC生瓷片的叠片，除了采用昂贵的自动设备完成外，比较经济的叠片方法是在具有粗定位销钉的底板上，首先完成粗定位，然后在显微镜下观察，以生瓷片上的对准孔为对准标记，手工实现各层之间的对准叠片工作。

现有技术的缺点是：叠片后由于粗定位销钉的存在使得后道层压工序中粗定位销钉将真空包装袋顶破，等静压液体流入真空包装袋造成生瓷片的污染；叠片后粗定位销钉的存在使生瓷片在等静压过程中被粗定位销钉拉扯，不完全处于自由状态，影响层压效果；现有方法在完成叠片后要么用现有带孔底板进行层压，使生瓷片被压入底板的孔内造成生瓷片被拉伸，甚至断裂，并影响电路图形的完整性，要么将叠片后的生瓷片转移到其它无孔的底板上，转移过程不可避免的造成生瓷片的扭曲、变形，降低生瓷片电路的平整度并带来生瓷片层间错位问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种生瓷片叠片装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的推广效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种生瓷片叠片装置，包括底板、粗定位销钉、第一整平螺钉和第二整平螺钉；

底板上设置有粗定位销钉孔和对准通孔，粗定位销钉孔和对准通孔的内部均设置有螺纹，粗定位销钉孔和对准通孔朝向底板的下表面的一端均设置有沉孔；

粗定位销钉包括沉头螺帽、螺纹部分、光滑部分和球面部分，沉头螺帽能够置于粗定位销钉孔的一端的沉孔中，螺纹部分能够与粗定位销钉孔内的螺纹旋合连接；

第一整平螺钉能够与粗定位销钉孔内的螺纹旋合连接，其一端设置有沉头螺帽，能够置于粗定位销钉孔的一端的沉孔中，另一端设置有平面钉头，与底板的上表面平齐；

第二整平螺钉能够与对准通孔内的螺纹旋合连接，其一端设置有沉头螺帽，能够与对准通孔的一端的沉孔中，另一端设置有平面钉头，与底板的上表面平齐。

优选地，粗定位销钉孔和对准通孔的数量均不少于2个。

优选地，沉孔的深度≥2mm。

优选地，螺纹部分的长度以不露出底板的上表面为准。

优选地，粗定位销钉伸出底板的上表面的长度大于生瓷片叠片的总厚度。

优选地，粗定位销钉光滑部分的直径比生瓷片上的粗定位销钉孔的直径小0.5mm。

此外，本发明还提到一种生瓷片叠片方法，采用显微镜、透明玻璃以及平行光平台，该方法采用如上所述的生瓷片叠片装置，按照如下步骤进行：

步骤1：将粗定位销钉装入底板的粗定位销钉孔中，并使其沉头螺帽部分不露出底板的下表面，其光滑部分伸出底板的上表面；

步骤2：将底板放在平行光平台上，使平行光通过平行光平台上的透明玻璃照射到底板上，并通过对准通孔输出平行光；

步骤3：在底板上放入第一张生瓷片，使第一张生瓷片上相应的粗定位销钉孔穿过底板上相应的粗定位销钉，通过显微镜观察第一张生瓷片上的对准通孔与底板上的对准通孔是否对齐，若没有对齐，则移动第一张生瓷片直至平行光由第一张生瓷片上的对准通孔输出且无任何遮挡；

步骤4：定义放入的生瓷片总张数为n，n为≥2的正整数；在第n-1张生瓷片上放入第n张生瓷片，使第n张生瓷片上相应的粗定位销钉孔穿过底板上相应的粗定位销钉，通过显微镜观察第n张生瓷片上的对准通孔与底板上的对准通孔是否对齐，若没有对齐，则移动第n张生瓷片直至平行光通过第n张生瓷片上的对准孔输出且无任何遮挡；

步骤5：重复步骤4，直至完成最后一张生瓷片的放入及对准；

步骤6：将底板从平行光平台上取下，并保持底板处于水平状态，从底板的背面拆除粗定位螺钉；

步骤7：保持底板处于水平状态，从底板的下表面装入第一整平螺钉和第二整平螺钉；

步骤8：完成叠片工作。

本发明具有以下有益技术效果：

1、底板上的粗定位销钉孔的背面具有沉孔，使粗定位销钉装入底板后不露出底板下表面，保证了叠片时底板下表面与平行光平台上的透明玻璃之间的紧密贴合。

2、粗定位销钉的螺帽设计成“沉头”形式，并与底板上相应沉孔配合设计，保证了粗定位销钉旋入底板后不露出底板下表面，方便了底板在叠片过程中能与平行光平台紧密贴合。

3、粗定位销钉的下半段具有螺纹，方便粗定位销钉能旋入并固定于底板中。

4、粗定位销钉的上半段为光滑部分，光滑部分直径比生瓷片上相应孔径小0.5mm，既保障了粗定位的进行，又能使生瓷片在小范围内移动，方便精确定位的操作。

5、粗定位销钉的钉头部分制作成球面，方便了生瓷片的套入。

6、本发明可在不转移生瓷片到无孔底板上的情况下，将叠片底板上的粗定位销钉孔和对准通孔通过旋入整平螺钉进行整平，避免了叠片后生瓷片转移过程中带来的扭曲、变形，提高生瓷片电路的平整度并减小了生瓷片的层间错位。

7、叠片完成后可将粗定位销钉拆卸掉，避免了在后道层压工序中粗定位销钉将真空包装袋顶破以及等静压液体流入真空包装袋造成生瓷片的污染；同时还可以使生瓷片在层压过程中不被粗定位销钉拉扯，处于自由状态，保证层压效果。

8、本发明既能保证生瓷片在没有拉伸、断裂、扭曲、变形甚至层间错位等情况下顺利进入层压工序，还能保证在层压过程中无真空包装袋破损和粗定位销钉的拉扯等影响，使生瓷片在相对自由的状态下完成层压。

附图说明

图1a为底板的主视图。

图1b为图1a中沿A-B方向的剖视图。

图2为粗定位销钉的结构示意图。

图3为螺钉1的结构示意图。

图4为螺钉2的结构示意图。

图5为装配粗定位销钉的示意图。

图6为将底板放置到平行光平台上的示意图。

图7为装入第一张生瓷片的示意图。

图8为装入第二张生瓷片的示意图。

图9为装入第n张生瓷片的示意图。

图10为拆除粗定位销钉的示意图。

图11为装入螺钉1和螺钉2的示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1：

1、设计了一种用于LTCC生瓷片叠片的底板，如图1a和1b所示。

底板上开有四个粗定位销钉孔，用于安装粗定位销钉并完成LTCC生瓷片的粗定位；开有四个定位通孔，用于生瓷片间的精确定位。在粗定位销钉孔和定位通孔的背面分别设计成具有沉槽的反面沉孔1和反面沉孔2，沉槽深度不低于2mm，保证叠片过程中粗定位销钉不露出底板下表面，使叠片过程中底板下表面与平行光平台紧密贴合。

2、设计了粗定位销钉，用于生瓷片叠片时的粗定位，如图2所示。

该粗定位销钉的螺帽设计成“沉头”形式，并与底板上相应沉孔配合设计，保证粗定位销钉旋入底板后不露出下表面，方便底板在叠片过程中能与平行光平台紧密贴合。

该粗定位销钉下半段具有螺纹，方便销钉能旋入并固定于底板中，螺纹部分的长度以不露出底板上表面为准。

上半段为光滑部分，并在钉头部分制作成球面以方便生瓷片套入，销钉露出底板上表面的长度以叠片总厚度为依据，以球面部分下边缘为叠片总厚度的上限；该粗定位销钉的光滑部分直径，应比生瓷片上相应孔径小0.5mm，即可保障粗定位的进行，又能使生瓷片能在小范围内移动，方便精确定位的操作。

3、设计了螺钉1，用于叠片后底板上粗定位孔上表面的整平，如图3所示。

该螺钉1的钉头设计成平面形式，旋入底板中保持钉头与底板上表面在同一平面内，防止后道工序中生瓷片被压入粗定位孔中，造成生瓷片的拉伸，甚至断裂，并提高生瓷片电路的完整性。

4、设计了螺钉2，用于叠片后底板上定位通孔上表面的整平，如图4所示。

该螺钉2的钉头设计成平面形式，旋入底板中保持钉头与底板上表面在同一平面内，防止后道工序中生瓷片被压入定位通孔中，造成生瓷片的拉伸，甚至断裂，并提高生瓷片电路的完整性。

实施2：

在上述实施例的基础上，本发明还提到一种生瓷片叠片方法，按照如下步骤进行：

步骤1：将粗定位销钉旋入底板的粗定位销钉孔中，并保证其沉头螺帽部分不露出底板的下表面，其光滑部分伸出底板的上表面，如图5所示。

步骤2：将底板放在平行光平台上，使平行光通过平台上的透明玻璃照射到底板上，并由对准通孔输出平行光，如图6所示。

步骤3：在底板上装入第一张生瓷片，即生瓷片1，使生瓷片1上相应的粗定位销钉孔穿过底板上相应的粗定位销钉，通过显微镜观察生瓷片1上的对准通孔与底板上的对准通孔是否对齐，若没有对齐，则移动生瓷片1直至平行光由生瓷片1上的对准通孔输出且无任何遮挡，如图7所示。

步骤4：在第一张生瓷片上装入第二张生瓷片，即生瓷片2，使生瓷片2上相应的粗定位销钉孔穿过底板上相应的粗定位销钉，通过显微镜观察生瓷片2上的对准通孔与底板上的对准通孔是否对齐，若没有对齐，则移动生瓷片2直至平行光通过生瓷片2上的对准孔输出且无任何遮挡，如图8所示。

步骤5：按以上方法依次装入并对准生瓷片3、生瓷片4……，直至完成最后一张生瓷片，即生瓷片n，如图9所示。

步骤6：将底板从平行光平台上取下，并保持底板处于水平状态，从底板的背面拆除四个粗定位螺钉，如图10所示。

步骤7：保持底板处于水平状态，从底板的背面装入螺钉1和螺钉2，至此就完成了叠片工作并可以进行后续工作，如图11所示。

本发明既能保证生瓷片在没有拉伸、断裂、扭曲、变形甚至层间错位等情况下顺利进入层压工序，还能保证在层压过程中无真空包装袋破损和粗定位销钉的拉扯等影响，使生瓷片在相对自由的状态下完成层压。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种生瓷片叠片装置，其特征在于：包括底板、粗定位销钉、第一整平螺钉和第二整平螺钉；

底板上设置有粗定位销钉孔和对准通孔，粗定位销钉孔和对准通孔的内部均设置有螺纹，粗定位销钉孔和对准通孔朝向底板的下表面的一端均设置有沉孔；

粗定位销钉包括沉头螺帽、螺纹部分、光滑部分和球面部分，沉头螺帽能够置于粗定位销钉孔的一端的沉孔中，螺纹部分能够与粗定位销钉孔内的螺纹旋合连接；

第一整平螺钉能够与粗定位销钉孔内的螺纹旋合连接，其一端设置有沉头螺帽，能够置于粗定位销钉孔的一端的沉孔中，另一端设置有平面钉头，与底板的上表面平齐；

第二整平螺钉能够与对准通孔内的螺纹旋合连接，其一端设置有沉头螺帽，能够与对准通孔的一端的沉孔中，另一端设置有平面钉头，与底板的上表面平齐。

2.根据权利要求1所述的生瓷片叠片装置，其特征在于：粗定位销钉孔和对准通孔的数量均不少于2个。

3.根据权利要求1所述的生瓷片叠片装置，其特征在于：沉孔的深度≥2mm。

4.根据权利要求1所述的生瓷片叠片装置，其特征在于：螺纹部分的长度以不露出底板的上表面为准。

5.根据权利要求1所述的生瓷片叠片装置，其特征在于：粗定位销钉伸出底板的上表面的长度大于生瓷片叠片的总厚度。

6.根据权利要求1所述的生瓷片叠片装置，其特征在于：粗定位销钉光滑部分的直径比生瓷片上的粗定位销钉孔的直径小0.5mm。

7.一种生瓷片叠片方法，采用显微镜、透明玻璃以及平行光平台，其特征在于：采用权利要求1所述的生瓷片叠片装置，按照如下步骤进行：

步骤1：将粗定位销钉装入底板的粗定位销钉孔中，并使其沉头螺帽部分不露出底板的下表面，其光滑部分伸出底板的上表面；

步骤2：将底板放在平行光平台上，使平行光通过平行光平台上的透明玻璃照射到底板上，并通过对准通孔输出平行光；

步骤3：在底板上放入第一张生瓷片，使第一张生瓷片上相应的粗定位销钉孔穿过底板上相应的粗定位销钉，通过显微镜观察第一张生瓷片上的对准通孔与底板上的对准通孔是否对齐，若没有对齐，则移动第一张生瓷片直至平行光由第一张生瓷片上的对准通孔输出且无任何遮挡；

步骤4：定义放入的生瓷片总张数为n，n为≥2的正整数；在第n-1张生瓷片上放入第n张生瓷片，使第n张生瓷片上相应的粗定位销钉孔穿过底板上相应的粗定位销钉，通过显微镜观察第n张生瓷片上的对准通孔与底板上的对准通孔是否对齐，若没有对齐，则移动第n张生瓷片直至平行光通过第n张生瓷片上的对准孔输出且无任何遮挡；

步骤5：重复步骤4，直至完成最后一张生瓷片的放入及对准；

步骤6：将底板从平行光平台上取下，并保持底板处于水平状态，从底板的背面拆除粗定位螺钉；

步骤7：保持底板处于水平状态，从底板的下表面装入第一整平螺钉和第二整平螺钉；

步骤8：完成叠片工作。