一种制造具有粗糙底部的LTCC基板的方法及LTCC基板

摘要

本发明公开了一种制造具有粗糙底部的LTCC基板的方法及LTCC基板，方法包括依次铺设底板和隔离膜，底板与隔离膜之间的接触面被配置为粗糙面，将生瓷片从底层到顶层按顺序依次对准后叠放在隔离膜上，组成一个叠层体，将叠加形成的组合体真空包装后进行等静压操作，粗糙表面提高了LTCC基板底部金属层的附着力，粗糙底部同时改善LTCC基板在共烧时的排胶通道，排胶更加畅通，避免出现基板翘曲、变形、裂纹等现象，减小LTCC基板的翘曲度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造具有粗糙底部的LTCC基板的方法及LTCC基板。

背景技术

LTCC具有优良的电学、热学和机械性能，能满足低频、数字、射频和微波器件的多芯片组装或单芯片封装的技术要求，发展迅速，技术逐渐完善成熟。

随着LTCC技术在军事、航天、航空、通信、计算机、汽车、医疗、消费类电子产品中的应用，对LTCC电路可靠性的要求越来越高。

为了满足大功率的需求，LTCC基板经常需要焊接在钨铜、钼铜、铝基碳化硅、硅铝合金等热导率高的散热基板上，这需要LTCC基板底部的金属层具有良好的附着力。通过调整生瓷片和浆料的成分使二者更加匹配能够有效提高LTCC基板底部金属层的附着力，另一个提高LTCC基板底部金属层附着力的有效方法是增加基板底部的粗糙度。

LTCC基板共烧时要经过排胶期，如果LTCC基板和承烧板之间很贴合会导致排胶不畅，排胶不畅会出现翘曲、变形、裂纹等问题。增加LTCC基板底部的粗糙度能够增加LTCC基板和承烧板之间的间隙，有利于LTCC基板的排胶过程，从而避免出现基板翘曲、变形、裂纹等现象，减小LTCC基板的翘曲度。

综上所述，现有的LTCC基板存在底部粗糙度小，金属层附着力差，基板共烧时底部与承烧板间贴合紧密，不利于排胶，基板容易翘曲的缺陷。

因此，目前急需具有粗糙底部的LTCC基板，提高LTCC基板底部金属层的附着力和增加基板底部和承烧板之间的间隙，有利于排胶从而减小LTCC基板的翘曲度。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种制造具有粗糙底部的LTCC基板的方法及LTCC基板，本发明可以生成具有粗糙底部的LTCC基板，提高LTCC基板底部金属层的附着力和增加基板底部和承烧板之间的间隙，有利于排胶从而减小LTCC基板的翘曲度。

LTCC基板表面存在微小峰谷的微观几何形状误差，两波峰与波谷之间的距离称为波距，当波距小于1mm并且呈现周期性变化时，属于表面粗糙度的范围，这种峰谷的高低和尖钝以及间距等信息反映了LTCC基板表面的粗糙程度。LTCC基板表面粗糙度与微结构和致密度有关，微结构和致密度依赖于陶瓷基片的配方和工艺。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种制造具有粗糙底部的LTCC基板的方法，依次铺设底板和隔离膜，底板与隔离膜之间的接触面被配置为粗糙面，将生瓷片从底层到顶层按顺序依次对准后叠放在隔离膜上，组成一个叠层体，将叠加形成的组合体真空包装后进行等静压操作。

进一步的，所述隔离膜为厚度为20-50微米的聚酯膜。

进一步的，等静压的条件是水温50-90℃，施加压力2500-4500psi，保持时间5-15min。

一种制造具有粗糙底部的LTCC基板的方法，铺设表面平整的底板，在底板上放置一表面粗糙的衬垫，在衬垫上放置一隔离膜，将生瓷片从底层到顶层按顺序依次对准后叠放在隔离膜上，组成一个叠层体，将底板、衬垫、隔离膜和叠层体真空包装后进行等静压操作。

进一步的，所述表面粗糙的衬垫用于在等静压操作时在LTCC基板的底部形成粗糙的表面。

进一步的，所述衬垫的两面均为粗糙面。

进一步的，所述表面粗糙的衬垫为金属丝网。所述金属丝网的目数为50-500目，线径为16-160微米。金属丝网的目数越小，线径越大，LTCC基板的底部粗糙度越大；金属丝网的目数越大，线径越小，LTCC基板的底部粗糙度越小。

一种制造具有粗糙底部的LTCC基板的方法，准备一表面粗糙的底板，在底板上放置一隔离膜，将生瓷片从底层到顶层按顺序依次对准后叠放在隔离膜上，组成一个叠层体，将上述底板、隔离膜和叠层体真空包装后进行等静压操作。

进一步的，所述表面粗糙的底板用于在等静压操作时在LTCC基板的底部形成粗糙的表面。

底板采用铣加工的方法加工出菱形或者方形的网纹。

一种LTCC基板，采用上述方法制备。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过在底板和生瓷片之间增加表面粗糙的衬垫，等静压时生瓷片底部在压力的作用下形成与衬垫表面互补的几乎同样粗糙的表面，或者直接使用表面粗糙的底板；

(2)粗糙表面提高了LTCC基板底部金属层的附着力，粗糙底部同时改善LTCC基板在共烧时的排胶通道，排胶更加畅通，避免出现基板翘曲、变形、裂纹等现象，减小LTCC基板的翘曲度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的第一种叠片顺序示意图；

图2为本发明的第二种叠片顺序示意图；

图3为使用传统技术制造LTCC基板的底部形貌图；

图4为使用本发明制造的LTCC基板的底部形貌图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在LTCC基板底部粗糙度小，金属层附着力差，基板共烧时底部与承烧板间贴合紧密，不利于排胶，基板容易翘曲的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种具有粗糙底部的LTCC基板的制造方法。

本申请的一种典型的实施方式中，一种具有粗糙底部的LTCC基板的制造方法，如图1所示，该方法的步骤包括：

a、准备一表面平整的底板，

本实施例中底板是长×宽×高为220mm×220mm×20mm的不锈钢板，用于8英寸(203mm×203mm)生瓷片的叠片。

b、在底板上放置一表面粗糙的衬垫，

本实施例中使用的衬垫是目数为100目、线径为100微米的金属丝网，金属丝网用胶带固定在底板上，避免后续操作时位置发生变化。

c、在衬垫上放置一隔离膜，

本实施例中使用的隔离膜是厚度为50微米的聚酯膜，隔离膜的作用是防止等静压时生瓷片粘到衬垫上。隔离膜用胶带固定在底板上，避免后续操作时位置发生变化。

d、将生瓷片从底层到顶层按顺序依次对准后叠放在隔离膜上，组成一个叠层体，

本实施例中利用生瓷片四角的对准孔进行对准，生瓷片用胶带固定在底板上，避免后续操作时位置发生变化。

e、将上述底板、衬垫、隔离膜和叠层体用塑料袋真空包装后进行等静压操作。

本实施例中等静压的条件是水温70℃，施加压力3000psi，保持时间10min。

典型实施方案二：

一种具有粗糙底部的LTCC基板的制造方法，如图2所示，该方法的步骤包括：

a、准备一表面粗糙的底板，

本实施例中底板是长×宽×高为172mm×172mm×15mm的不锈钢板，用于6英寸(152mm×152mm)生瓷片的叠片。

b、在底板上放置一隔离膜，

本实施例中使用的隔离膜是厚度为30微米的聚酯膜，隔离膜的作用是防止等静压时生瓷片粘到底板上。隔离膜用胶带固定在底板上，避免后续操作时位置发生变化。

c、将生瓷片从底层到顶层按顺序依次对准后叠放在隔离膜上，组成一个叠层体，

本实施例中利用生瓷片四角的对准孔进行对准，生瓷片用胶带固定在底板上，避免后续操作时位置发生变化。。

d、将上述底板、衬垫、隔离膜和叠层体用塑料袋真空包装后进行等静压操作。

本实施例中等静压的条件是水温70℃，施加压力3000psi，保持时间10min。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。