一种控制LTCC生瓷片通孔填充高度的方法与流程

本发明涉及LTCC工艺领域，特别涉及一种控制LTCC生瓷片通孔填充高度的方法。

背景技术：

LTCC（低温共烧陶瓷）工艺不仅用于分立片式元器件的制造，而且可以实现高密度布线多层互连基板的加工，为电路模块的三维封装创造条件。LTCC工艺采用通孔实心填充，通孔填充质量直接影响到基板层间互连。而通孔内部浆料填充不足造成凹陷，引起层间开路；通孔表面浆料填充过量造成通孔凸起，导致基板焊盘或者腔体底部不平整，从而影响LTCC基板上的器件装配。

传统的LTCC生瓷片填孔工艺主要有三种方式，挤压式填充、丝网印刷和漏版印刷，但往往存在以下缺陷：挤压式填充无法保证通孔一次性填充，经常会出现未完全填充的现象；丝网印刷是接触式填充，浆料填充高度由网版厚度决定，而网版厚度受限，浆料高度偏高；漏版印刷是非接触式填充，浆料填充压平烧结后，通孔上凸起明显。因此，需解决通孔漏填、浆料高度偏高以及通孔凸起明显的问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中通孔漏填、浆料高度偏高以及通孔凸起明显的问题，本发明提出一种控制LTCC生瓷片通孔填充高度的方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种控制LTCC生瓷片通孔填充高度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将不锈钢漏版放置在LTCC生瓷片的上方，不锈钢漏版上的网孔与生瓷片上的通孔一一对应，不锈钢漏版与LTCC生瓷片之间具有预定的间隙；

步骤二、通过印刷填孔的方式对LTCC生瓷片上的通孔用浆料进行填充，印刷完毕后将LTCC生瓷片取出；

步骤三、印刷完毕后的LTCC生瓷片置于恒温恒湿的环境中放置一定时间，待浆料凝固后进行烘干；

步骤四、对烘干后的LTCC生瓷片的通孔内的浆料进行压实处理，同时对凸出LTCC生瓷片的通孔表面处的浆料进行压平处理；

步骤五、利用自动刮片机将整平处理后的LTCC生瓷片表面多余的浆料刮掉，并清理LTCC生瓷片的表面。

优选的是，所述不锈钢漏版的网孔的孔径比LTCC生瓷片的通孔的孔径大15μm~30μm。

优选的是，所述步骤一中，所述不锈钢漏版与LTCC生瓷片之间的间隙为1mm～1.5mm。

优选的是，所述步骤二中印刷填孔的工艺条件为，浆料粘度：60Pa·s～3300Pa·s；印刷速度：1mm/s～2mm/s；印刷压力：30N～40N；刮刀角度：45°～65°；真空度：0.45MPa。

优选的是，所述步骤四中，所述压平处理和压实处理是利用叠压机进行；且处理的工艺条件为，压力：1.5T；时间：10s；温度：25℃。

优选的是，所述步骤三中，恒温恒湿的环境参数为，温度：22℃，湿度：55%，放置时间：6h～12h。

优选的是，所述步骤三中，烘干是采用链式烘干炉烘干，该烘干炉的设置参数为，温度：60℃～70℃，网带速度：1.5mm/s～6.7mm/s。

优选的是，所述步骤五中，所述自动刮片机的参数设置为，刮刀角度：70°～75°；刀片距离生瓷表面间距：2μm～4μm；刮刀速度：20mm/s～40mm/s；刮片次数：2次～3次；真空度：0.45MPa。

优选的是，所述LTCC生瓷片厚度范围为100μm～127μm；所述LTCC生瓷片冲孔孔径范围为100μm～300μm。

本发明的有益效果为：将印刷完毕后的LTCC生瓷片烘干后进行整平处理，确保通孔填满的同时将凸出通孔表面的浆料压平；最后利用刮片的方式将LTCC生瓷片表面的多余浆料去除，避免通孔上具有凸起，提升产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明填孔印刷烘干后的示意图；

图2为本发明填孔印刷整平后的示意图；

图3为本发明填孔印刷刮片后的示意图

图中：

1、表面浆料填充状态；2、LTCC生瓷片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：一种控制LTCC生瓷片通孔填充高度的方法，包括以下步骤：

步骤一、将不锈钢漏版放置在LTCC生瓷片的上方，不锈钢漏版上的网孔与生瓷片上的通孔一一对应，不锈钢漏版与LTCC生瓷片之间具有预定的间隙。网孔的孔径比通孔的孔径大15μm~30μm，预定的间隙为1mm～1.5mm。

步骤二、通过印刷填孔的方式对LTCC生瓷片上的通孔用浆料进行填充，印刷完毕后将LTCC生瓷片取出；

印刷填孔的工艺条件为，浆料粘度：60Pa·s～3300Pa·s；印刷速度：1mm/s～2mm/s；印刷压力：30N～40N；刮刀角度：45°～65°；真空度：0.45MPa。

步骤三、印刷完毕后的LTCC生瓷片置于恒温恒湿的环境中放置一定时间，待浆料凝固后利用链式烘干炉烘干；

恒温恒湿的环境参数为，温度：22℃，湿度：55%，放置时间：6h～12h；烘干炉的参数为：温度：60℃～70℃，网带速度：1.5mm/s～6.7mm/s。

步骤四、利用叠压机对烘干后的LTCC生瓷片的通孔内的浆料进行压实处理，同时对凸出LTCC生瓷片的通孔表面处的浆料进行压平处理；

叠压机内的参数设为，压力：1.5T；时间：10s；温度：25℃。

步骤五、利用自动刮片机将整平处理后的LTCC生瓷片表面多余的浆料刮掉，并清理LTCC生瓷片的表面；

自动刮片机的参数设置为，刮刀角度：70°～75°；刀片距离生瓷表面间距：2μm～4μm；刮刀速度：20mm/s～40mm/s；刮片次数：2次～3次；真空度：0.45MPa。

本发明中LTCC生瓷片厚度范围为100μm～127μm；所述LTCC生瓷片冲孔孔径范围为100μm～300μm。

工作原理：

1、关于设置不锈钢漏版上的网孔的孔径比LTCC生瓷片上的通孔的孔径大的原理：由于不锈钢漏版与LTCC生瓷片两者在填孔前需要进行对准，精度完全由设备决定。为避免不锈钢漏版上的网孔与LTCC生瓷片上的通孔对位偏移过大，出现填孔不完全的现象，故设置不锈钢漏版上的网孔的孔径比LTCC生瓷片上的冲孔的孔径大15μm～30μm.

2、关于设置间隙进行填孔的原理：

不锈钢漏版和LTCC生瓷片在填孔过程中设置有间隙，两者属于线接触。在合适的间隙下，真空对浆料的吸附能力下降，特别是通孔的边缘真空度小、中间真空度大，使得印在生瓷片通孔上的浆料呈现中间高、两端低的山包状，浆料的漏填充明显减少，整体高度明显下降。

3、关于填孔后的原理：

填孔后采用面压平的方式，可使突出的浆料高度进一步在一定的压力和时间下被整平。

4、关于压平后刮平的原理：

整平后的通孔的表面处进行刮平处理，保证通孔填充高度满足工艺需求，避免烧结后通孔表面出现凸起的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。