一种减少深空腔ltcc陶瓷基板后烧开裂的方法
【专利说明】一种减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]近年来，随着微电子信息技术的不断发展，电子整机朝着小型化、便携化、多功能、数字化等方向发展，推动着电子元器件不断向微型化、集成化和高频化方向发展。LTCC即低温共烧陶瓷，是将低温烧结陶瓷粉做成生瓷膜带，在生瓷帯上经过冲孔、填孔、导带印制、叠压后在850°C—次性烧结而成的、在三维空间互不干扰的高密度电路，实现了系统小型化和集成化。在LTCC陶瓷基板上采用空腔结构，可以将芯片埋置其中，从而提高组装密度，可以进一步提高系统的小型化和集成化。但是在生瓷片上冲成一定形状的空腔后，叠压在一起容易造成应力集中，特别是当空腔深度落差较大时，应力集中严重，从而在后烧的过程中，在空腔拐角处形成裂纹，聚集导致基板开裂。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明针对现有的深空腔LTCC陶瓷基板在后烧过程中容易形成裂纹的问题，提出了一种能够有效减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法。
[0007]本发明的一种减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法，其是将低温烧结陶瓷粉做成生瓷膜带，在生瓷帯上经过冲孔、填孔、导带印制、叠压后再进行后烧处理，所述进行后烧处理前采用退火预处理的步骤。
[0008]上述所述退火预处理的步骤是将待后烧处理的LTCC陶瓷基板依次经过升温、保温和降温的处理。
[0009]上述所述升温的升温速率5_10°C /min。
[0010]上述所述保温的温度范围450_550°C。
[0011]上述所述降温的降温速率3-10°C /min。
[0012]上述所述退火预处理的步骤是将待后烧处理的LTCC陶瓷基板先加热升温至450-550°C，再于450-550°C保温，保温时间10_30min，然后降温；升温速率5_10°C /min,降温速率 3-10°C /min。
[0013]上述所述退火预处理的步骤是在具有多个温度分区的气氛网带炉中进行的。上述所述升温可采用阶梯式升温，即升温过程中，到达某一温度时进行保温一段时间，然后再升温，到达另一温度时再进行保温一段时间，然后再升温......；同样，降温也可采用阶梯式降温。所述阶梯式温度变化(阶梯式升温或阶梯式降温)可通过采用设有多个温区的气氛网带炉来实现。
[0014]上述所述气氛网带炉可包括七个温区，分别为温区一:160-190 °C，温区二:275-300 °C，温区三:350-410 °C，温区四:450-550 °C，温区五:450-550 °C，温区六:460-4400C，温区七:360-390°C。每个温区保温时间为2_20min，优选为5_15min。
[0015]由于空腔处应力集中严重，在后烧的过程中，在空腔拐角处形成裂纹，聚集导致基板开裂，通过后烧前的退火预处理，可以释放LTCC陶瓷基板深空腔处应力，从而降低后烧过程中应力的聚集，减少开裂。设置好预热处理的升温阶段、保温阶段、降温阶段的参数，随后，将基板放入退火预处理炉中预热处理，预热处理后，将基板放入后烧炉中后烧处理。
【附图说明】
[0016]图1为现有技术的深空腔LTCC陶瓷基板开裂情况示意图。
[0017]图中:1、空腔；2、LTCC基板；3、裂纹。
【具体实施方式】
[0018]下述实施例是对于本
【发明内容】
的进一步说明以作为对本发明技术内容的阐释，但本发明的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本发明实质精神的简单变化或替换均应属于本发明所要求的保护范围。
[0019]实施例1
首先，设置退火预处理温度曲线为180°C、275°C、350°C、459°C、462°C、459°C、390°C，带速为70 mm/min，其次，将待后烧LTCC陶瓷基板放入退火预处理网带炉中退火处理，最后，将经过退火处理的LTCC陶瓷基板，放入未改变温度曲线(温度区间为350、470、570、850、850、850、819°C，带速为100 mm/min)的后烧网带炉中后烧处理。统计深空腔LTCC陶瓷基板开裂率2.6%。
[0020]实施例2
首先，设置退火预处理温度曲线为180°C、290°C、380°C、500°C、500°C、440°C、360°C，带速为70 mm/min，其次，将待后烧LTCC陶瓷基板放入退火预处理网带炉中退火处理，最后，将经过退火处理的LTCC陶瓷基板，放入未改变温度曲线(温度区间为350°C、470°C、570°C、850°C、850°C、850°C、819°C，带速为100 mm/min)的后烧网带炉中后烧处理。统计深空腔LTCC陶瓷基板开裂率3.2%。
[0021]实施例3
首先，设置退火预处理温度曲线为180°C、300°C、410°C、550°C、550°C、440°C、360°C，带速为70 mm/min，其次，将待后烧LTCC陶瓷基板放入退火预处理网带炉中退火处理，最后，将经过退火处理的LTCC陶瓷基板，放入未改变温度曲线(温度区间为350、470、570、850、850、850、819°C，带速为100 mm/min)的后烧网带炉中后烧处理。统计深空腔LTCC陶瓷基板开裂率3.0%。
[0022]对比例
将待后烧LTCC陶瓷基板(不经退火处理)放入未改变温度曲线(温度区间为350°C、470°C、570°C、850°C、850°C、850°C、819°C，带速为 100 mm/min)的后烧网带炉中后烧处理。统计深空腔LTCC陶瓷基板开裂率为8-10%。
【主权项】
1.一种减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法，其是将低温烧结陶瓷粉做成生瓷膜带，在生瓷帯上经过冲孔、填孔、导带印制、叠压后再进行后烧处理，其特征在于，所述进行后烧处理前采用退火预处理的步骤。2.如权利要求1所述减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法，其特征在于，所述退火预处理的步骤是将待后烧处理的LTCC陶瓷基板依次经过升温、保温和降温的处理。3.如权利要求2所述减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法，其特征在于，所述升温的升温速率5-10°C /min。4.如权利要求2所述减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法，其特征在于，所述保温的温度范围450-550°C。5.如权利要求2所述减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法，其特征在于，所述降温的降温速率3-10°C /min。6.如权利要求1所述减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法，其特征在于，所述退火预处理的步骤是将待后烧处理的LTCC陶瓷基板先加热升温至450-550°C，再于450-550°C保温，然后降温；升温速率5-10°C /min,降温速率3_10°C /min。7.如权利要求1-6任一项所述减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法，其特征在于，所述升温采用阶梯式升温，降温采用阶梯式降温。8.如权利要求7所述减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法，其特征在于，退火预处理的步骤是在具有多个温度分区的气氛网带炉中进行的。9.如权利要求8所述减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法，其特征在于，所述气氛网带炉包括七个温区，分别为温区一:160-190 °C，温区二: 275-300 °C，温区三:350-410 °C，温区四:450-550 °C，温区五:450-550 °C，温区六:460-440 °C，温区七:360-390。。。
【专利摘要】本发明公开了一种减少深空腔LTCC陶瓷基板后烧开裂的方法，其是将低温烧结陶瓷粉做成生瓷膜带，在生瓷帯上经过冲孔、填孔、导带印制、叠压后再进行后烧处理，所述进行后烧处理前采用退火预处理的步骤。由于空腔处应力集中严重，在后烧的过程中，在空腔拐角处形成裂纹，聚集导致基板开裂，通过后烧前的退火预处理，可以释放LTCC陶瓷基板深空腔处应力，从而降低后烧过程中应力的聚集,减少开裂。
【IPC分类】C04B35/64
【公开号】CN105060897
【申请号】CN201510480660
【发明人】李峰, 王岩, 沐方清, 章瑜, 项玮
【申请人】中国电子科技集团公司第四十三研究所
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月9日