[發(fā)明專利]一種LTCC基板表面腔體平坦化處理的方法

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• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN105428250A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 李彥睿;王春富;秦躍利
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

技術領域

本發(fā)明涉及LTCC（低溫共燒陶瓷）、薄膜及混合基板制造技術領域，具體是一種LTCC基板表面制作薄膜電路時的腔體平坦化處理的方法，采用該方法使得基板表面平坦化以便在基板表面集成高精度薄膜電路。

背景技術

在傳統(tǒng)LTCC基板表面制作高精度薄膜電路圖形（以下簡稱LTCC-D）的工藝中，由于LTCC腔體的存在，一方面影響了涂膠均勻性，從而使薄膜電路帶線精度受到影響，另一方面其自身底部的預制印制電路也面臨化學兼容性問題。為回避腔體的影響，現(xiàn)有樣件多采用無腔體設計，從而導致LTCC-D電路應用受到限制。

現(xiàn)業(yè)內LTCC-D產品主要來源于歐洲KERAMIS項目、IBM等公司，該類電路均針對特殊項目設計，市場無貨架產品外流。由于各大生產廠家均采取了工藝保密措施，未見到公開關于含腔體LTCC基板表面高精度薄膜電路圖形制作的方法。

CN201410409113.7公開了一種LTCC基板表面高精度電阻的制備方法，其特征在于包括以下步驟：(1)對多層LTCC基板的表面進行研磨和拋光；(2)對步驟(1)處理過的LTCC基板依次分別用丙酮和乙醇進行清洗，之后做烘干處理；(3)將步驟(2)處理后的LTCC基板取出，用光刻膠填充LTCC基板上的腔體，之后做烘干處理；(4)將步驟(3)處理后的LTCC基板取出，用光刻膠在LTCC基板表面制作出電阻部位裸露的光刻膠圖形；(5)將步驟(4)處理后的LTCC基板送入磁控濺射臺中，濺射氮化鉭膜層；(6)將步驟(5)處理后的LTCC基板進行加熱烘烤，再放入丙酮中剝離光刻膠，之后做清洗和烘干處理；(7)將步驟(6)處理后的LTCC基板送入磁控濺射臺中，濺射鈦鎢—鎳—金膜層；(8)將步驟(7)處理后的LTCC基板取出，用光刻膠填充LTCC基板上的腔體，之后做烘干處理；(9)將步驟(8)處理后的LTCC基板取出，用光刻膠在LTCC基板表面制作出電極部位裸露的光刻膠圖形；(10)將步驟(9)處理后的LTCC基板，放入鍍金液中進行電極部位鍍金加厚，之后做清洗和吹干處理；(11)將步驟(10)處理后的LTCC基板進行去膠處理；(12)將步驟(11)處理后的LTCC基板上電極以外的部位依次進行濕法刻金、濕法刻鎳和濕法刻鈦鎢；(13)將步驟(12)處理后的LTCC基板進行退火處理；(14)對步驟(13)處理后的LTCC基板進行表面電阻阻值測量。完成LTCC基板表面電阻的制備。該專利在腔體填充部分具體采用的是首先用注射器將光刻膠注入到LTCC基板上的腔體中，并使光刻膠的表面與LTCC基板表面保持平齊，將LTCC基板置于熱板上進行烘干處理；然后用勻膠機在處理后的LTCC基板上旋涂光刻膠。

在11年研究初期曾使用該專利類似方法，但光刻膠填充工藝只能進行深度極淺（0.4mm以下），面積極小（3x3mm以下）的腔體填充。這是因為光刻膠烘干前含有大量有機溶劑，烘干后體積將急劇收縮，無法實現(xiàn)平整填充。

在腔體小且淺時，光刻膠方法可以略微整平腔體，但也僅能用于制作精度100±10um以上的電阻，而無法實現(xiàn)高精度導帶（20±2um）。實際上在工程上該方法根本沒有可用性。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中的腔體存在影響涂膠均勻性的技術問，本發(fā)明公開了一種LTCC基板表面腔體平坦化處理的方法。

本發(fā)明的技術方案如下：

本發(fā)明公開了一種LTCC基板表面腔體平坦化處理的方法，其具體包括以下的步驟：

步驟一、將光敏干膜壓貼在含有腔體的LTCC基板表面，使其覆蓋基板的腔體區(qū)域和平面區(qū)域，再對光敏干膜表面進行整體曝光和顯影，使得腔體區(qū)域邊緣的光敏干膜溶解，整個腔體區(qū)域的干膜脫落，非腔體區(qū)域的干膜形成干膜保護層；步驟二、將硅膠溶膠涂覆在干膜保護層上以及腔體內，靜置后將多余硅膠刮除，經過再一次靜置后放入烘箱內烘烤固化硅膠，形成硅膠填充塊；步驟三、使用有機溶液去除干膜保護層，然后在去除干膜保護層后的基板表面整體沉積連續(xù)的Au金膜。通過該方法實現(xiàn)平坦化從而提高光刻膠旋涂均勻性，以便制作高精度薄膜電路，首先選擇干膜作為保護并直接曝光成形，然后選擇硅膠進行填充實現(xiàn)結構平坦化，再沉積連續(xù)的Au金膜用以消除表面張力差異，從而實現(xiàn)制作薄膜電路時的腔體平坦化處理，采用該方法使得基板表面平坦化以便在基板表面集成高精度薄膜電路。

更進一步地，上述曝光和顯影采用曝光機進行，曝光波長可以340nm-480nm。采用曝光機實現(xiàn)，效率更高，操作更簡單。該波長是干膜感光波長。