[發明專利]零收縮LTCC多層陶瓷基板的制備方法

有效

• 申請號: 201710422639.2
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107266083B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 楊金;鄧斌;萬喜新;周水清;王學仕;陳慶廣;何永平
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: B32B18/00
• 分類號: B32B18/00;B32B37/10;B32B37/06;C04B35/638;C04B35/645
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;黃麗

本發明公開了一種零收縮LTCC多層陶瓷基板的制備方法，該制備方法包括生瓷胚體的層壓制備、在生瓷胚體的上下表面各依次放置一層多孔陶瓷壓板和一層多孔碳化硅壓板，置于壓力裝置中，先升溫排膠，再升溫燒結，升溫燒結過程中采用壓力輔助燒結，燒結后去除表面覆蓋物，得到零收縮LTCC多層陶瓷基板。本發明的制備方法簡單易行、成本低廉，可有效控制產品收縮率的一致性，收縮率片間重復性可控制在±0.05%之間。

技術領域

本發明屬于微電子封裝領域，涉及一種零收縮LTCC多層陶瓷基板的制備方法，尤其涉及一種平面X\Y方向零收縮率LTCC多層陶瓷基板的制備方法。

背景技術

由于LTCC（低溫共燒陶瓷）技術具有的獨特優點，近年來LTCC技術呈快速發展態勢，越來越多地應用于軍事、航天、航空、電子、計算機、汽車、醫療等領域。但隨著電路大體積尺寸和高密度集成性能要求不斷提高，普通的LTCC基板燒結時因存在固有的收縮影響了基板組裝的精度,已不能滿足電子產品的可靠性的要求。一般LTCC生瓷材料經共燒后平面尺寸的收縮量在12%～16%，尺寸收縮的不均勻度一般又至少要達到±0.3%～±0.4%，從而造成同一產品的同批各塊基板或不同批次基板在相同位置上的互連通孔、導電帶等電路圖形很難準確、精確地控制，使制作超高密度MCM-C（陶瓷多芯片組件）、MCM-C/D（厚薄膜混合型多芯片組件）及精密微波傳輸線異常困難。目前，在高性能LTCC系統的研究中，如何控制收縮率一致性或零收縮LTCC基板成為了細線技術的重點方向。

目前，傳統的零收縮LTCC工藝控制方法主要有壓力輔助燒結法、無壓輔助燒結法、自約束燒結法和復合共同燒結法。壓力輔助燒結法方式簡單，但對設備要求非常高，一致性控制困難，容易出現開裂，粘板，起皺等問題。無壓輔助燒結法、自約束燒結法和復合共同燒結法專利由幾家大公司控制，材料成本高，價格昂貴，且收縮率控制精度較差。因此，尋求一種能夠制備有效控制收縮率一致性或零收縮LTCC基板的方法成為當務之急。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種簡單易行、成本低廉，可有效控制產品收縮率的一致性的零收縮LTCC多層陶瓷基板的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種零收縮LTCC多層陶瓷基板的制備方法，包括以下步驟：

（1）將若干LTCC生瓷片依次疊層，然后在所得疊層的上下表面各放置一層高溫陶瓷生瓷片進行層壓，得到生瓷胚體；

（2）在步驟（1）得到的生瓷胚體上下表面先各放置一層多孔陶瓷壓板、再各放置一層多孔碳化硅壓板，置于壓力裝置中；

（3）開始升溫，升溫同時輔助通氣，先升溫至400℃～480℃，保溫排膠；

（4）排膠后，繼續升溫至600℃～620℃時，施加壓力使基板表面壓強為300kPa～600kPa，在施加壓力下繼續升溫至820℃～900℃，保溫燒結；

（5）解除壓力，自然降溫，去除多孔碳化硅壓板、多孔陶瓷壓板和高溫陶瓷生瓷片，得到零收縮LTCC多層陶瓷基板。

上述的零收縮LTCC多層陶瓷基板的制備方法中，優選的，所述步驟（4）中，施加壓力前后繼續升溫的升溫速度均為15℃/min～20℃/min，所述保溫燒結的時間為10min～20min。

上述的零收縮LTCC多層陶瓷基板的制備方法中，優選的，所述步驟（1）中，所述層壓壓強為10MPa～20MPa，所述層壓的溫度為70℃～100℃，層壓保持1～2小時。

上述的零收縮LTCC多層陶瓷基板的制備方法中，更優選的，所述步驟（1）中，所述層壓壓強為10MPa～15MPa，所述層壓的溫度為70℃～80℃。