一種增大LTCC基板上金屬化層厚度的方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種增大LTCC基板上金屬化層厚度的方法，包括LTCC基板本體表面預設印制網(wǎng)版，再進行導體漿料印刷形成大面積導體膜層，印制網(wǎng)版和LTCC基板本體之間均布有支撐。本發(fā)明專利技術所印制大面積導體膜層厚度增加，通過采用在大面積導體中增加細線條支撐的印制網(wǎng)版，所印制的大面積導體膜層厚度比普通大面積導體厚度明顯增加；所印制大面積導體膜層厚度均勻，通過在大面積導體中設計增加均勻平行細線條，所印制的大面積導體膜層邊緣厚度與中部膜層厚度相近，不會出現(xiàn)目前普通大面積導體邊緣膜層厚而中部膜層厚度薄的現(xiàn)象。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于微電子
，具體涉及一種增大LTCC基板上金屬化層厚度的方法。
技術介紹
多層電路布線低溫共燒陶瓷(LTCC)在實現(xiàn)模塊或系統(tǒng)的小型化及高密度集成方面得到了越來越廣泛的應用。LTCC基板高頻特性好，在雷達、通信等微波/射頻方面作為收發(fā)組件用基板具有獨特的優(yōu)勢。在使用中，LTCC陶瓷基板常常要與散熱片或金屬管殼（均稱為金屬底板）進行焊接。LTCC基板與金屬底板的焊接一般是先在基板表面燒結一層可焊接的厚膜金屬化層（導體焊接層）。LTCC基板金屬化焊接層的質量往往影響產(chǎn)品的焊接能力、后道工序的可操作性甚至組裝的成品率。用于微波/射頻方面的LTCC基板一般都有大量接地通孔與作為接地層的焊接層相連，因此，LTCC基板表面焊接層通常是大面積厚膜印刷的金屬化層，而不像底面完整的氧化鋁基板可以做成網(wǎng)格狀的金屬化層。對于適用于LTCC基板焊接的金屬化材料（即導體漿料），金屬化層的厚度決定其耐焊接能力。通常金屬化層越厚，其耐焊接能力越強，可焊接操作的時間越長；金屬化層越薄，其耐焊接能力就越差，后道工序的可操作性降低，組裝的成品率下降。LTCC基板金屬化層的制作是采用絲網(wǎng)印刷厚膜導體漿料烘干后燒結而成。為了提高該金屬化層的焊接能力，一般需要在基板上加厚印制金屬化層，即在印刷烘干后的導體漿料上再印刷一次或多次導體漿料，使得烘干后導體漿料的厚度達到一定要求。對于LTCC基板，焊接面積一般都比較大（如≥10mm×10mm），有的是整塊基板面積的大小。膜層印刷厚度與絲網(wǎng)版上乳膠厚度有很大關系。一般情況下，乳膠越厚，所印刷的膜層越厚；乳膠越薄，所印刷的膜層越薄。在印刷時，絲網(wǎng)在刮板的壓力下與基板接觸，導體漿料則在刮板壓力下通過刻有圖形的絲網(wǎng)（沒有乳膠的部位）漏印到基板上。絲網(wǎng)版上圖形的邊緣有阻擋漿料透過的乳膠與絲網(wǎng)結成一體。制作絲網(wǎng)版時，乳膠厚度可以根據(jù)需要進行控制。印制厚膜圖形時，由于圖形邊緣有乳膠支撐在基板上，所印圖形的絲網(wǎng)便懸空，與基板有一點距離，這個距離約為網(wǎng)版背面乳膠的厚度。因此，乳膠越厚，絲網(wǎng)與基板的距離越大，可容納的漿料越多，所印膜層就越厚。絲網(wǎng)是有一定彈性的，絲網(wǎng)受到印刷刮板和漿料的壓力后會發(fā)生彈性形變，離邊緣支撐越遠，其形變也越大，絲網(wǎng)下降越多，故可容納的漿料便減少，膜層便變薄。當所印制的導體大于一定尺寸時，中部絲網(wǎng)因形變甚至直接與基板接觸，這時所形成的膜層很薄，與乳膠厚度無關。因此當所印刷的導體圖形較大時，導體周邊膜厚可能符合要求，但圖形中部圖形明顯變薄，這樣燒結的大面積導體顯然不符合膜厚要求。雖然通過烘干加印可以提高中部膜層厚度達到要求，但加印后邊緣膜層厚度便明顯增加。太厚的膜層不利于燒結，且容易出現(xiàn)分層、龜裂等膜層不良現(xiàn)象。通常印刷網(wǎng)版絲網(wǎng)目數(shù)越小，網(wǎng)孔徑越大，網(wǎng)線越粗，適用于一般印刷；網(wǎng)目數(shù)越大，網(wǎng)孔徑越小，網(wǎng)線越細，適用于細線印刷。但在LTCC基板厚膜印制中，常常是既有焊接、粘接或接地等大面積導體區(qū)，也有細線、傳輸線、小鍵合區(qū)等高精度印制圖形。因此印制網(wǎng)版絲網(wǎng)目數(shù)的選擇既要考慮圖形印制厚度，也要考慮圖形印制精度，絲網(wǎng)目數(shù)不能太大，也不能太小。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術在印制網(wǎng)版絲網(wǎng)目數(shù)一定的情況下，通過在大面積導體圖形中增加絲網(wǎng)支撐的方法，使印制的大面積導體厚度增加，并使大面積導體整體厚度更均勻。該方法制作的網(wǎng)板也可用于氧化鋁、氮化鋁及PCB等其他基板上大面積導體的印制。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術采用下述技術方案：一種增大LTCC基板上金屬化層厚度的方法，包括LTCC基板本體表面預設印制網(wǎng)版，再進行導體漿料印刷形成大面積導體膜層，印制網(wǎng)版和LTCC基板本體之間均布有支撐。進一步地，支撐為平行線條或平行斷續(xù)線條。進一步地，支撐和印制網(wǎng)版均由乳膠材料同時一體制成。進一步地，平行線條為平行規(guī)則排列，其線條寬度為0.1-0.2mm，線條間距為1-4mm。進一步地，平行斷續(xù)線條為平行規(guī)則排列，其線條寬度為0.1-0.2mm，線條間距為1-4mm，線條長度為0.5-2mm，線條斷開間距為0.5-2mm。進一步地，印制網(wǎng)版的目數(shù)為400目，絲徑為23μm，乳膠厚度為30μm。進一步地，導體漿料印刷的次數(shù)為一或兩次。本專利技術與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：1.所印制大面積導體膜層厚度增加。通過采用在大面積導體中增加細線條支撐的印制網(wǎng)版，所印制的大面積導體膜層厚度比普通大面積導體厚度明顯增加。2.所印制大面積導體膜層厚度均勻。通過在大面積導體中設計增加均勻平行細線條，所印制的大面積導體膜層邊緣厚度與中部膜層厚度相近，不會出現(xiàn)目前普通大面積導體邊緣膜層厚而中部膜層厚度薄的現(xiàn)象。3.減少印制次數(shù)。現(xiàn)有技術印制需加厚的大面積導體時通常需要印制烘干2～4次，采用本專利技術中在大面積導體中增加細線條的印制網(wǎng)版，1～2次即可達到厚度要求。附圖說明圖1為LTCC基板未印刷狀態(tài)（刮板未運動施力）的結構示意圖；圖2為LTCC基板印刷狀態(tài)（刮板運動施力）時，印制大面積導體的印制網(wǎng)版變形下沉的結構示意圖；圖3為LTCC基板印刷狀態(tài)（刮板運動施力）時，印制大面積導體的印制網(wǎng)版下有支撐的結構示意圖；圖4為帶有平行線條支撐的印制網(wǎng)版的結構示意圖；圖5為帶有平行斷續(xù)線條支撐的印制網(wǎng)版的結構示意圖。具體實施方式下述實施例是對于本
技術實現(xiàn)思路
的進一步說明以作為對本專利技術
技術實現(xiàn)思路
的闡釋，但本專利技術的實質內容并不僅限于下述實施例所述，本領域的普通技術人員可以且應當知曉任何基于本專利技術實質精神的簡單變化或替換均應屬于本專利技術所要求的保護范圍。參見圖1-2，LTCC基板未印刷狀態(tài)（刮板未運動施力）時，LTCC基板本體1上方預設有印制網(wǎng)版3，印制網(wǎng)版3靠近LTCC基板本體1一面上的周側設帶有支撐2，當隔板施加壓力5啟動時，導體漿料4印刷在LTCC基板本體1上，中間大面積導體層膜厚小于邊緣，不符合要求。參見圖3，本專利技術提出了一種增大LTCC基板上金屬化層厚度的方法，包括LTCC基板本體1表面預設印制網(wǎng)版3，再將導體漿料4印刷形成大面積導體膜層，印制網(wǎng)版3和LTCC基板本體1之間均布有支撐2。印制時，印制網(wǎng)版3下有支撐2，絲網(wǎng)變形不明顯，支撐2能夠防止印刷時印制網(wǎng)版3（即絲網(wǎng)）與LTCC基板本體1空隙減小而使大面積導體膜層邊緣厚中部薄。但是，印制網(wǎng)版3增加支撐2部位將阻擋導體漿料4下透，形成空白。因此，所增加的支撐2既要起到撐托印制網(wǎng)版3的作用，且支撐面積必須盡可能小，不對整體空洞率和性能帶來明顯影響。為此，本專利技術采用的支撐2為平行線條或平行斷續(xù)線條，如圖4-5所示，平行線條為平行規(guī)則排列，其線條寬度為0.1-0.2mm，線條間距為1-4mm；平行斷續(xù)線條為平行規(guī)則排列，其線條寬度為0.1-0.2mm，線條間距為1-4mm，線條長度為0.5-2mm，線條斷開間距為0.5-2mm，印制網(wǎng)版3的目數(shù)為400目，絲徑為23μm，乳膠厚度為30μm。當大面積導體膜層有接地孔時，則設計支撐平行線條或平行斷續(xù)線條位置應盡量避免與通孔重合，如平行線條或平行斷續(xù)線條寬度小于通孔直徑，兩者也可交疊。印制大面積導體膜層時起支撐作用的平行線條或平行斷續(xù)線條的制作與印制網(wǎng)版3一道同時制作形成，同為阻擋導體漿料下透的乳膠材料。實施例1當印制大面積導體膜層中沒有接地孔時，LTCC基板本體1表面預設本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種增大LTCC基板上金屬化層厚度的方法，包括LTCC基板本體表面預設印制網(wǎng)版，再進行導體漿料印刷形成大面積導體膜層，其特征在于，印制網(wǎng)版和LTCC基板本體之間均布有支撐。

【技術特征摘要】
1.一種增大LTCC基板上金屬化層厚度的方法，包括LTCC基板本體表面預設印制網(wǎng)版，再進行導體漿料印刷形成大面積導體膜層，其特征在于，印制網(wǎng)版和LTCC基板本體之間均布有支撐。2.根據(jù)權利要求1所述的增大LTCC基板上金屬化層厚度的方法，其特征在于，支撐為平行線條或平行斷續(xù)線條。3.根據(jù)權利要求1所述的增大LTCC基板上金屬化層厚度的方法，其特征在于，支撐和印制網(wǎng)版均由乳膠材料同時一體制成。4.根據(jù)權利要求2所述的增大LTCC基板上金屬化層厚度的方法，其特征在于，平行線條為平行規(guī)則排列，其線條寬...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李建輝，王偉，李章林，王青，肖金華，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第四十三研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34