[發(fā)明專利]制備低溫共燒陶瓷平整基板的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010591304.1
• 申請日: 2010-12-08
• 公開（公告）號: CN102573299A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱旻;張海英;杜澤保;尹軍艦
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H05K3/00
• 分類號: H05K3/00;H01L21/48
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混合電路領(lǐng)域，具體涉及一種制備低溫共燒陶瓷平整基板的方法。

背景技術(shù)

與普通的印刷電路板相比，低溫共燒陶瓷(Low?Temperature?Co-firedCeramic，簡稱LTCC)具有品質(zhì)因子高，導(dǎo)熱性好，封裝密度高，熱膨脹系數(shù)小等很多優(yōu)點。因此，LTCC技術(shù)已經(jīng)成為無源集成的主流技術(shù)，成為無源元件領(lǐng)域的發(fā)展方向和新的元件產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長點。

LTCC技術(shù)是將低溫?zé)Y(jié)陶瓷粉制成厚度精確而且致密的生瓷帶，在生瓷帶上利用激光打孔、微孔注漿、精密導(dǎo)體漿料印刷等工藝制出所需要的電路圖形，并將多個無源組件(例如電容、電阻、濾波器、阻抗轉(zhuǎn)換器、耦合器等)植入多層生瓷帶中，之后疊壓在一起，使用銀、銅、金等金屬作為內(nèi)外電極，在大約850～900℃下燒結(jié)，制成三維高密度電路或者內(nèi)置無源元件的三維電路基板，在其表面可以貼裝集成電路芯片和有源器件，制成無源/有源集成的功能模塊，可進(jìn)一步使電路小型化與高密度化，在高頻通訊用器件領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

由于射頻電路以及隔離電磁耦合效應(yīng)的需要，需要在LTCC設(shè)計中制作大面積的地平面。此處，地平面是指一平整平面，該平整平面在電學(xué)上是接地的，其電勢為零。但當(dāng)在LTCC基板上形成大面積的由多個從頂至底的通孔形成的通孔陣列時，由多層生瓷帶共燒后的LTCC基板上會形成一個很大坡度的凸臺。圖1為現(xiàn)有技術(shù)具有大面積通孔的LTCC基板的示意圖。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人意識到現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷：共燒后的具有大面積通孔的LTCC基板的凸臺結(jié)構(gòu)造成的地平面起伏，從而影響了LTCC基板的性能。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種制備低溫共燒陶瓷平整基板的方法，以消除上述凸臺結(jié)構(gòu)，提升LTCC基板的性能。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明制備低溫共燒陶瓷平整基板的方法包括：切割第一低溫共燒陶瓷LTCC帶層中預(yù)設(shè)區(qū)域，獲得第一切割件和第一疊層；至少切割第二LTCC帶層中預(yù)設(shè)區(qū)域，獲得第二切割件和第二疊層；將至少包含第一切割件和第二切割件的多個切割件疊壓，構(gòu)成多層切割件；將至少包含第一疊層和第二疊層的多個疊層疊壓，構(gòu)成多層疊層；在多層切割件上制備通孔，燒結(jié)制備通孔后的多層切割件；將燒結(jié)后的多層切割件置入多層疊層的預(yù)設(shè)區(qū)域?qū)?yīng)的凹槽，用第二填充物固定多層切割件和多層疊層，其中第二填充物為能起到固定和支撐作用的材料；共燒多層切割件和多層疊層的結(jié)合物，獲得LTCC基板。

優(yōu)選地，本技術(shù)方案中，第二填充物為金屬漿料的一種：銀漿、金漿、鎳銀合金漿料。

優(yōu)選地，本技術(shù)方案中，燒結(jié)多層切割件的步驟之前還包括：用第一填充物填充通孔，第一填充物為以下材料中的一種：銀漿、面粉、玉米淀粉、蠟、聚丙烯。燒結(jié)多層切割件的步驟之后還包括：打磨燒結(jié)后的多層切割件的頂面為平整平面。

本技術(shù)方案中，第一LTCC帶層和第二LTCC帶層均包含一層、兩層或多層的LTCC生瓷帶。

(三)有益效果

本發(fā)明通過事先將地平面對應(yīng)區(qū)域從LTCC帶層中切割出來進(jìn)行打孔、疊層預(yù)燒，再將其置入對應(yīng)的LTCC帶層凹槽中，用第二填充物固定，由于第二填充物在燒結(jié)過程中能起到固定以及緩沖的作用，從而避免通孔凸臺的形成，獲得了平整的地平面，進(jìn)而提升了LTCC基板的性能。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)具有大面積通孔的LTCC基板的示意圖；

圖2為未切割單層LTCC生瓷帶的俯視圖；

圖3為切割后的單層LTCC生瓷帶201的俯視圖；

圖4為切割后單層LTCC切割件202的俯視圖；

圖5為疊壓、打孔、填充步驟后的地平面切割件堆垛的俯視圖；

圖6為疊壓、打孔、填充步驟后的地平面切割件堆垛的剖視圖；

圖7為LTCC基板坯材的俯視圖；

圖8為LTCC基板坯材的剖視圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

在本發(fā)明的一個實施例當(dāng)中，制備低溫共燒陶瓷平整基板的方法，包括：

步驟S102，切割第一低溫共燒陶瓷LTCC帶層中預(yù)設(shè)區(qū)域，獲得第一切割件和第一疊層；

步驟S104，至少切割第二LTCC帶層中預(yù)設(shè)區(qū)域，獲得第二切割件和第二疊層；