一种高精度孤立凸台型结构htcc基板制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明是一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板制造方法，乃是针对异型基板制 造方法，属于HTCC多层陶瓷技术领域。
【背景技术】
[0002] 高温共烧陶瓷（HTCC)技术是一种采用将钨等高熔点金属化浆料印刷于92-96%的 氧化铝流延生瓷带上，然后经过叠片，层压后，在1500-1600°C的高温下共烧为一体的工艺 技术。高温共烧陶瓷（HTCC)与低温共烧陶瓷（LTCC)相比具有机械强度高，化学性质稳定， 散热系数高和材料成本低等优点。
[0003] HTCC基板是基于高温共烧多层陶瓷技术而制作的基板产品，用于各种电子封装领 域。为了适应不同封装形式的需要，基板的外形结构千差万别。由于HTCC技术的局限性， 其所成型的基板多为内凹型结构，无法通过普通的叠片层压工艺获得孤立外凸型结构。由 此限制了基板的高维度应用。
【发明内容】
[0004] 本发明提出一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板制造方法，其目的是获得一种 高精度孤立凸台型结构HTCC基板，解决高精度异型基板的加工成型问题。
[0005] 本发明的技术解决方案：一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板制造方法，包括如 下工艺步骤： 1) 采用适合HTCC工艺的流延生瓷带，根据产品金属化布线要求进行逐层打孔，填孔， 印刷等操作； 2) 将完成金属化图形填孔与印刷的生瓷带按照凸台部分与基座部分分别进行叠片和 热压，热压压力为100-300psi ; 3) 将经过热压的凸台部分生瓷带采用激光烧蚀技术，将瓷件凸台部分按照产品要求的 尺寸加工出来，加工过程中，整叠空腔生瓷带以及单独的凸台瓷件都保留； 4) 凸台部分的整叠生瓷带经过激光烧蚀加工结束后，采用粘尘滚轮或者毛刷清理激光 烧蚀后残留在单独凸台瓷件与整叠空腔瓷带表面的粉尘； 5) 采用激光烧蚀技术加工出一张内部有空腔的马兰膜，加工后去掉马兰膜中的空腔部 分，保留整张带空腔的马兰膜； 6) 将整叠生瓷带基座部分，加工好的整张带空腔的马兰膜，带空腔的整叠生瓷带以及 凸台瓷件依次叠在叠片板上，进行热压，热压参数为500-1000psi ; 7) 热压结束后，将整叠生瓷上层的凸台余料以及马兰膜一同取出，得到凸台型结构基 板的整叠生瓷； 8) 将凸台型结构基板的整叠生瓷经过生切，烧结，得到凸台型HTCC基板。
[0006] 本发明的有益效果：采用本发明的技术可以制作高精度孤立凸台型结构HTCC基 板，可以实现孤立外凸台加工精度为:? 〇. l〇mm，并且确保上下层位置偏移小于0. 20mm，确 保层与层之间互连布线关系，确保HTCC基板满足国军标的各项电性能要求，导带电阻小于 1Ω，导带间绝缘电阻大于ΙΧΚ^Ω (500V)。本发明在异性HTCC基板加工技术领域开辟 了新的技术方法，可以满足各类基板多维度封装的要求。
【附图说明】
[0007] 附图1是高精度孤立凸台型结构HTCC基板的主视图。
【具体实施方式】
[0008] 一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板的制作方法，包括如下工艺步骤： 1) 采用适合HTCC工艺的流延生瓷带，根据产品金属化布线要求进行逐层打孔，填孔， 印刷操作； 2) 将完成金属化图形填孔与印刷的生瓷带按照凸台部分与基座部分分别在叠片板上 进行第一次叠片和热压，热压压力为100-300psi ; 3) 将经过热压的凸台部分生瓷带采用激光烧蚀技术，将瓷件凸台部分按照产品要求的 尺寸加工出来，加工过程中，整叠空腔生瓷带以及单独的凸台瓷件都保留； 4) 凸台部分的整叠生瓷带经过激光烧蚀加工结束后，采用粘尘滚轮或者毛刷清理激光 烧蚀后残留在单独凸台瓷件与整叠空腔瓷带表面的粉尘； 5) 采用激光烧蚀技术加工出一张内部有空腔的马兰膜，去掉马兰膜中的空腔部分，保 留整张带空腔的马兰膜； 6) 将整叠生瓷带基座部分，加工好的整张带空腔的马兰膜，带空腔的整叠生瓷带以及 凸台瓷件在叠片板上进行第二次叠片和热压，热压参数为500-1000psi ; 7) 热压结束后，将整叠生瓷上层的凸台余料以及马兰膜一同取出，得到凸台型结构基 板的整叠生瓷； 8) 将凸台型结构基板的整叠生瓷经过生切，烧结，得到凸台型HTCC基板。
[0009] 所述的适合HTCC加工的流延生瓷带，选用生瓷带幅面尺寸可以为4英寸，6英寸，8 英寸，厚度尺寸为0. 10-0. 40mm，作为该基板加工对象，所述的金属化布线要求进行逐层打 孔，填孔，印刷操作，是以钨填孔浆料以及钨印刷浆料作为共烧金属化浆料，利用多层陶瓷 工艺对生瓷带进行打孔，填孔，印刷操作。
[0010] 所述的去掉马兰膜中的空腔部分，保留整张带空腔的马兰膜，是以去除空腔部分 的马兰膜为基板腔体外围的隔垫层，马兰膜中空腔图形以生瓷件腔体尺寸为基准，比生瓷 件腔体尺寸大〇. 10-0. 20mm。 toon] 所述的马兰膜经过激光烧蚀加工后，得到一张带有空腔的马兰膜，用橡皮擦轻轻 擦拭马兰膜内部空腔边缘处，抚平激光烧蚀导致的熔融边缘。
[0012] 所述的叠片板四周安装有至少4个固定的叠片柱，这些叠片柱的位置尺寸与生瓷 带四周的叠片孔一一对应。
[0013] 所述的第二次叠片顺序为：先将将整叠生瓷带基座部分按照定位柱叠在叠片板 上，其次将加工好的整张带空腔的马兰膜以硅脂面向下的方向叠在生瓷带基座上，然后将 带空腔的整叠生瓷带叠在马兰膜上，最后将凸台瓷件按照空腔尺寸一一嵌入到整叠带空腔 生瓷带的空腔内。
[0014] 所述的整叠生瓷带经过热压后，拆分顺序为：以中间隔垫的马兰膜为分界层，先将 马兰膜上面的整叠空腔生瓷带取出，然后取出马兰膜，最后取出带凸台的整叠产品生瓷带。
[0015] 所述的制作的外凸台型结构HTCC基板，可以实现孤立外凸台加工精度为 0. 10mm，并且确保上下层位置偏移小于0. 20mm，确保层与层之间互连布线关系，确保HTCC 基板满足国军标的各项电性能要求，导带电阻小于1Ω，导带间绝缘电阻大于ΙΧΚ^Ω (500V)〇
【主权项】
1. 一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板的制作方法，其特征是包括如下工艺步骤： 1) 采用适合HTCC工艺的流延生瓷带，根据产品金属化布线要求进行逐层打孔，填孔， 印刷操作； 2) 将完成金属化图形填孔与印刷的生瓷带按照凸台部分与基座部分分别在叠片板上 进行第一次叠片和热压，热压压力为l〇〇-3(K)psi; 3) 将经过热压的凸台部分生瓷带采用激光烧蚀技术，将瓷件凸台部分按照产品要求的 尺寸加工出来，加工过程中，整叠空腔生瓷带W及单独的凸台瓷件都保留； 4) 凸台部分的整叠生瓷带经过激光烧蚀加工结束后，采用粘尘滚轮或者毛刷清理激光 烧蚀后残留在单独凸台瓷件与整叠空腔瓷带表面的粉尘； 5) 采用激光烧蚀技术加工出一张内部有空腔的马兰膜，去掉马兰膜中的空腔部分，保 留整张带空腔的马兰膜； 6) 将整叠生瓷带基座部分，加工好的整张带空腔的马兰膜，带空腔的整叠生瓷带W及 凸台瓷件在叠片板上进行第二次叠片和热压，热压参数为500-1000psi; 7) 热压结束后，将整叠生瓷上层的凸台余料W及马兰膜一同取出，得到凸台型结构基 板的整叠生瓷； 8) 将凸台型结构基板的整叠生瓷经过生切，烧结，得到凸台型HTCC基板。2. 根据权利要求1所述的一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板的制作方法，其特征 是所述的适合HTCC加工的流延生瓷带，选用生瓷带幅面尺寸可W为4英寸，6英寸，8英寸， 厚度尺寸为0. 10-0. 40mm，作为该基板加工对象，所述的金属化布线要求进行逐层打孔，填 孔，印刷操作，W鹤填孔浆料W及鹤印刷浆料作为共烧金属化浆料，利用多层陶瓷工艺对生 瓷带进行打孔，填孔，印刷操作。3. 根据权利要求1所述的一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板制造方法，其特征是所 述的去掉马兰膜中的空腔部分，保留整张带空腔的马兰膜，是W去除空腔部分的马兰膜为 基板腔体外围的隔垫层，马兰膜中空腔图形W生瓷件腔体尺寸为基准，比生瓷件腔体尺寸 大 0. 10-0. 20mm。4. 根据权利要求1所述的一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板制造方法，其特征是所 述的马兰膜经过激光烧蚀加工后，得到一张带有空腔的马兰膜，用橡皮擦轻轻擦拭马兰膜 内部空腔边缘处，抚平激光烧蚀导致的烙融边缘。5. 根据权利要求1所述的一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板制造方法，其特征是所 述的叠片板四周安装有至少4个固定的叠片柱，运些叠片柱的位置尺寸与生瓷带四周的叠 片孔--对应。6. 根据权利要求1所述的一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板制造方法，其特征是所 述的第二次叠片顺序为：先将将整叠生瓷带基座部分按照定位柱叠在叠片板上，其次将加 工好的整张带空腔的马兰膜W娃脂面向下的方向叠在生瓷带基座上，然后将带空腔的整叠 生瓷带叠在马兰膜上，最后将凸台瓷件按照空腔尺寸一一嵌入到整叠带空腔生瓷带的空腔 内。7. 根据权利要求1所述的一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板制造方法，其特征是所 述的整叠生瓷带经过热压后，拆分顺序为：W中间隔垫的马兰膜为分界层，先将马兰膜上面 的整叠空腔生瓷带取出，然后取出马兰膜，最后取出带凸台的整叠产品生瓷带。8.根据权利要求I所述的一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板制造方法，其特征是所 述制作的外凸台型结构HTCC基板，可W实现孤立外凸台加工精度为;重0.IOmm,并且确保上 下层位置偏移小于0. 20mm，确保层与层之间互连布线关系，确保HTCC基板满足国军标的各 项电性能要求，导带电阻小于10,导带间绝缘电阻大于1XlQinQ(500V)。
【专利摘要】本发明是一种高精度孤立凸台型结构HTCC基板的制造方法，利用多层陶瓷共烧工艺，选用适合HTCC工艺的生瓷带为基材，钨作为金属化材料，采用隔垫马兰膜以及无缝拼接叠片层压方法，所制作孤立凸台型结构HTCC基板，可以实现外凸台加工精度为？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？±0.10mm，并且确保上下层位置偏移小于0.20mm，确保层与层之间互连布线关系，确保HTCC基板满足国军标的各项电性能指标要求。
【IPC分类】H05K3/00, H05K1/03
【公开号】CN105376932
【申请号】CN201510802375
【发明人】庞学满, 龚锦林, 曹坤, 陈宇宁
【申请人】中国电子科技集团公司第五十五研究所
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月19日