CN115938953A - 一种改善dcb基板烧结时翘曲不良的方法 - Google Patents

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孙见
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祝林
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Abstract

本发明涉及半导体技术领域。一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，包括如下步骤：步骤一，回字形垫板的上侧粘接两条相互平行的瓷条，组成烧结治具；步骤二，将所述烧结治具摆放在所述传送带上，且所述烧结治具的回字形垫板接触所述传送带；步骤三，将待烧结的陶瓷片以及铜箔先后依次摆放在所述烧结治具的瓷条上；步骤四，进行烧结。本发明可达到烧结完成后DCB基板的翘曲方向和大小一致，提高了产品烧结良率，垫板放置简单，操作容易，同时无需再放置小瓷片，就可防止传送带污染产品表面，提高了生产效率。

Description

一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体是DCB基板的制造方法。
背景技术
覆铜陶瓷基板(DCB基板)在单面烧结时需要在传送带两侧放两条瓷条，中间放一块小瓷片(也就是图1中的垫板)，再将产品(铜箔与陶瓷上下设置)放在其上面。见图1。烧结后的产品图片，见图2。放瓷条的目的使基板烧结完成后向短边方向翘曲，以满足后道封装需要。而放小瓷片是防止传送带污染产品表面。但这种放置方法存在以下问题：
瓷条容易放斜，与产品的运行方向不平行；或者，放在瓷条上面的产品容易将瓷条带斜，使得产品烧结完成后，翘曲不在短边方向或产品前后段翘曲大小和方向不一致。
人工放置瓷条和小瓷片麻烦，生产效率低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，以解决以上至少一个技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，回字形垫板的上侧粘接两条相互平行的瓷条，组成烧结治具；
步骤二，将所述烧结治具摆放在所述传送带上，且所述烧结治具的回字形垫板接触所述传送带；
步骤三，将待烧结的陶瓷片以及铜箔先后依次摆放在所述烧结治具的瓷条上；
步骤四，进行烧结。
通过回字形垫板，并在其两条边上粘接两条瓷条。烧结时回字形垫板放在传送带上，再将待烧结的产品放在回字形垫板上，可达到烧结完成后DCB基板的翘曲方向和大小一致，提高了产品烧结良率，垫板放置简单，操作容易，同时无需再放置小瓷片，就可防止传送带污染产品表面，提高了生产效率。
进一步优选的，以所述回字形垫板的长边侧为长度方向，短边侧为宽度方向；
所述回字形垫板的长度与所述瓷条的长度相匹配；
且所述回字形垫板宽度与所述回字形垫板的内部方孔的宽度的差值不小于2倍的瓷条的宽度。
进一步优选的，所述回字形垫板的长度小于待烧结的陶瓷片的长度，且差值不大于2mm。
依靠回字形垫板前后两条边起到防止传送带接触到产品污染其表面。
进一步优选的，所述回字形垫板宽度方向上的两侧通过有机胶连接所述瓷条。
进一步优选的，所述回字形垫板的原料包括质量百分比为96％的AL2O3陶瓷、质量百分比为1.5％-2.3％的SiO2，余量为镁和钙。
进一步优选的，所述回字形垫板的厚度为1mm。
进一步优选的，所述回字形垫板的长度为190mm,宽度为138mm。
进一步优选的，所述回字形垫板的内部的方孔的长为170mm,宽度为118mm。
进一步优选的，所述瓷条的原料包括质量百分比为96％的AL2O3陶瓷、质量百分比为1.5％-2.3％的SiO2，余量为镁和钙。
进一步优选的，所述瓷条的厚度为1mm。
进一步优选的，所述瓷条的长度为190mm,所述瓷条的宽度为7～9mm。
作为一种优选方案，所述传送带上设有用于摆放烧结治具的第一定位标识框；
所述传送带上设有用于摆放陶瓷片的第二定位标识框。
便于保证烧结质量。
作为另一种优选方案，传送带的上方安装有摄像头以及光幕投影系统；
一旦传送带上摆放好烧结治具后，摄像头采集烧结治具的图像信息，处理器分析图像信息，获得相应烧结治具的中心以及中心线位置，同时，处理器根据预定的陶瓷片的尺寸，获得陶瓷片的轮廓位置信息；
处理器将陶瓷片的轮廓位置信息传递给光幕投影系统，投影出轮廓画面。
进一步优选的，光幕投影系统包括安装架以及安装在安装架上的矩阵式排布的激光发射器，所述安装架上安装在二维平移机构上，所述二维平移机构安装在旋转台上；
处理器根据陶瓷片的尺寸控制矩阵式排布的激光发射器发射出与陶瓷片尺寸相匹配的矩形轮廓；
处理器根据烧结治具的中心位置以及中心线的位置，处理器控制二维平移机构以及旋转台运动，将矩形轮廓的中心位置与中心线位置移动至烧结治具的中心位置以及中心线的位置。
有益效果：
1)回字形垫板并在其左右两条边上粘接两条瓷条，烧结时可直接将垫板放在传送带上，不易放偏，垫板面积大，烧结过程中不易跑位；同时粘接的两条瓷条控制了烧结完成后DCB基板的翘曲方向和大小。
2)人工放置垫板方便，提高了生产效率。
3)依靠回字形垫板前后两条边起到防止传送带接触到产品污染其表面。
附图说明
图1为本发明背景技术烧结前与烧结后的结构示意图；
图2为本发明背景技术烧结后产品的结构示意图；
图3为本发明具体实施例1烧结前与烧结后的结构示意图。
其中：1为回字形垫板，2为瓷条，3为陶瓷片，4为铜箔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图3，具体实施例1，一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，回字形垫板1的上侧粘接两条相互平行的瓷条2，组成烧结治具；
步骤二，将烧结治具摆放在传送带上，且烧结治具的回字形垫板1接触传送带；
步骤三，将待烧结的陶瓷片3以及铜箔4先后依次摆放在烧结治具的瓷条2上；
步骤四，进行烧结。
通过回字形垫板，并在其两条边上粘接两条瓷条。烧结时回字形垫板放在传送带上，再将待烧结的产品放在回字形垫板上，可达到烧结完成后DCB基板的翘曲方向和大小一致，提高了产品烧结良率，垫板放置简单，操作容易，同时无需再放置小瓷片，就可防止传送带污染产品表面，提高了生产效率。
回字形垫板的长边侧可以平行于传送带的长度方向。
以回字形垫板的长边侧为长度方向，短边侧为宽度方向；回字形垫板的长度与瓷条的长度相匹配；且回字形垫板宽度与回字形垫板的内部方孔的宽度的差值不小于2倍的瓷条的宽度。
回字形垫板的长度小于待烧结的陶瓷片的长度，且差值不大于2mm。
依靠回字形垫板前后两条边起到防止传送带接触到产品污染其表面。
回字形垫板宽度方向上的两侧通过有机胶连接瓷条。
回字形垫板的原料包括质量百分比为96％的AL2O3陶瓷、质量百分比为1.5％-2.3％的SiO2，余量为镁和钙。回字形垫板的厚度为1mm。回字形垫板的长度为190mm,宽度为138mm。回字形垫板的内部的方孔的长为170mm,宽度为118mm。
瓷条的原料包括质量百分比为96％的AL2O3陶瓷、质量百分比为1.5％-2.3％的SiO2，余量为镁和钙。瓷条的厚度为1mm。瓷条的长度为190mm,瓷条的宽度为7～9mm。
烧结治具依次途径三个升温区、四个恒温区以及三个降温区。
三个升温区依次为温度设置在750℃～760℃、845℃～855℃、1025℃～1035℃之间；升温区的总长度为1000～1100mm；通过时间为10～15min。三个升温区的通过时间依次为3.5～5.5min，3.5～5.5min，3.5～5.5min；
四个恒温区的温度设置在1065℃～1070℃之间；恒温区的总长度为1300～1500mm；通过时间为15～20min。
三个降温区依次为温度设置在1020℃～1030℃、965℃～975℃、915℃～925℃之间。
降温区的总长度为1000～1100mm；通过时间为10～15min。三个降温区的通过时间依次为3.5～5.5min，3.5～5.5min，3.5～5.5min；
烧结治具的输送速率为75～80mm/min。
对比例1：
采用背景技术的方式进行烧结。
本发明与对比例1的良率与翘曲度对比如下：
本发明 对比例1
良率 93 90
翘曲度 5mm 10mm
具体实施例2，在具体实施例1的基础上，传送带上设有用于摆放烧结治具的第一定位标识框；传送带上设有用于摆放陶瓷片的第二定位标识框。便于保证烧结质量。
具体实施例3，在具体实施例1的基础上，传送带的上方安装有摄像头以及光幕投影系统；一旦传送带上摆放好烧结治具后，摄像头采集烧结治具的图像信息，处理器分析图像信息，获得相应烧结治具的中心以及中心线位置，同时，处理器根据预定的陶瓷片的尺寸，获得陶瓷片的轮廓位置信息；处理器将陶瓷片的轮廓位置信息传递给光幕投影系统，投影出轮廓画面。光幕投影系统包括安装架以及安装在安装架上的矩阵式排布的激光发射器，安装架上安装在二维平移机构上，二维平移机构安装在旋转台上；处理器根据陶瓷片的尺寸控制矩阵式排布的激光发射器发射出与陶瓷片尺寸相匹配的矩形轮廓；处理器根据烧结治具的中心位置以及中心线的位置，处理器控制二维平移机构以及旋转台运动，将矩形轮廓的中心位置与中心线位置移动至烧结治具的中心位置以及中心线的位置。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，回字形垫板的上侧粘接两条相互平行的瓷条，组成烧结治具；
步骤二，将所述烧结治具摆放在所述传送带上，且所述烧结治具的回字形垫板接触所述传送带；
步骤三，将待烧结的陶瓷片以及铜箔先后依次摆放在所述烧结治具的瓷条上；
步骤四，进行烧结。
2.根据权利要求1所述的一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于：以所述回字形垫板的长边侧为长度方向，短边侧为宽度方向；
所述回字形垫板的长度与所述瓷条的长度相匹配；
且所述回字形垫板宽度与所述回字形垫板的内部方孔的宽度的差值不小于2倍的瓷条的宽度。
3.根据权利要求1所述的一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于：所述回字形垫板的长度小于待烧结的陶瓷片的长度，且差值不大于2mm。
4.根据权利要求1所述的一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于：所述回字形垫板宽度方向上的两侧通过有机胶连接所述瓷条。
5.根据权利要求1所述的一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于：所述回字形垫板的原料包括质量百分比为96％的AL2O3陶瓷、质量百分比为1.5％-2.3％的SiO2，余量为镁和钙。
6.根据权利要求1所述的一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于：所述回字形垫板的厚度为1mm；
所述回字形垫板的长度为190mm,宽度为138mm；
所述回字形垫板的内部的方孔的长为170mm,宽度为118mm。
7.根据权利要求1所述的一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于：所述瓷条的原料包括质量百分比为96％的AL2O3陶瓷、质量百分比为1.5％-2.3％的SiO2，余量为镁和钙。
8.根据权利要求1所述的一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于：所述瓷条的厚度为1mm；
所述瓷条的长度为190mm,所述瓷条的宽度为7～9mm。
9.根据权利要求1所述的一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于：所述传送带上设有用于摆放烧结治具的第一定位标识框；
所述传送带上设有用于摆放瓷片的第二定位标识框。
10.根据权利要求1所述的一种改善DCB基板烧结时翘曲不良的方法，其特征在于：所述传送带的上方安装有摄像头以及光幕投影系统；
一旦传送带上摆放好所述烧结治具后，所述摄像头采集烧结治具的图像信息，所述处理器分析图像信息，获得相应烧结治具的中心以及中心线位置，同时，处理器根据预定的陶瓷片的尺寸，获得陶瓷片的轮廓位置信息；
处理器将陶瓷片的轮廓位置信息传递给光幕投影系统，投影出轮廓画面；
所述光幕投影系统包括安装架以及安装在安装架上的矩阵式排布的激光发射器，所述安装架上安装在二维平移机构上，所述二维平移机构安装在旋转台上；
处理器根据陶瓷片的尺寸控制矩阵式排布的激光发射器发射出与陶瓷片尺寸相匹配的矩形轮廓；
处理器根据烧结治具的中心位置以及中心线的位置，处理器控制二维平移机构以及旋转台运动，将矩形轮廓的中心位置与中心线位置移动至烧结治具的中心位置以及中心线的位置。
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