低温共烧陶瓷翘曲度改进工艺研究.pdf

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1、第34卷第2期固体电子学研究与进展Vo1．34，No．22O14年4月RESEARCH&PROGRESSOFSSEApr．，2O14雩。1材料与工艺kp}s、c＼l低温共烧陶瓷翘曲度改进工艺研究严蓉戴雷曹常胜(南京电子器件研究所，南京，210016)2013-09—22收稿，20131024收改稿摘要：提出了一种改进低温共烧陶瓷基板翘曲度的工艺方法。根据对实际工艺过程的观察及相关理论分析，发现烧结时承烧板的表面状态是影响基板翘曲度的关键因素之一，据此提出相应的改进方案，采用新型承烧板替代原有的承烧板进行

2、烧结工艺，基板翘曲度得到了较大的改善，所烧结基板的起伏由原先的150～250m，改善到8o～110m，较好地满足了后续微组装工艺的使用要求。关键词：低温共烧陶瓷；翘曲度；工艺研究中图分类号：TN45文献标识码：A文章编号：1000—3819(20l4)02O192—05ProcessImprovementofCamberofLowTemperatureCo—firedCeramicYANRongDAILeiCA()Changsheng(NanjingElectronicDevicesInstitute，

3、Nanjing，210016，CHN)Abstract：AmethodofimprovingsubstratecamberoflowtemperatureCO—firedceramicisproposed．Onthebasisofpracticalproductprocessandtheoryanalysis，thestateofsettersurfaceisfoundtobeakeyfactoraffectingsubstratecamber．InCO—firedprocessing，usingane

4、wsetterinsteadofanoldonecanobviouslyimprovesuhstratescamber．Thecamberofsubstrateisde—creasedfrom150～250mto8O～110m，andthismajorimprovementassuresthatthesub—stratecanbettersatisfytheneedsofnextmicro—assemblyprocess．Keywords：lowtemperatureCO—firedceramic(LT

5、CC)；camber；processresearchEEACC：0540；2560各种因素而造成产品报废，其中就包含翘曲度问题。士丘翘曲度的好坏是判定LTCC产品合格与否的重要判据，也是影响后续使用的关键指标，尤其对于制作应用低温共烧陶瓷(LTCC)技术所制作的电路基于LTCC多层陶瓷基板的微波组件，翘曲度是影基板或电子元件具有体积小、重量轻、可靠性高等特响组件安装性能、微波性能和散热性能等的重要因点，金属化导体具有优良的高频高速信号传输特性，素之一，并随着基板尺寸的增大、更密集的金属化布同时LTCC工

6、艺与薄膜多层布线技术具有良好的线，实际生产的基板翘曲度数值波动较大，有些产品兼容性，制作工艺简单，可批量化生产，已越来越多会超出用户规定的指标，造成产品不合格。地应用于军民用电子整机和终端产品之中口]。文中着重研究分析造成LTCC基板翘曲度超在LTCC技术产品的实际生产过程中，会由于差的主要工艺原因，并提出改善方案。文中采用的*联系作者：E—mail：yan一4852988一rong@163．CO1TI固体电子学研究与进展在收缩的过程中，基板本身存在自重力，而由于IExorthermic该型号基板是多腔

7、体的，不同的位置基板所受到的重力作用也是不一样的。妻原有承烧板是通过粉末烧结成型，表面粗糙度较大，LTCC基板高温时与承烧板贴合，收缩时存在喜动摩擦阻力作用。如图6(a)所示为正常LTCC基板受力示意图。Temperature／℃1-Qualitychange：一4．42％2-Qualitychange：一7．65％-一3-peakvalue：807．9℃4Peakvalue：832．4"C图3LTCC热失重和DSC分析图Co)Fig．3QualitylossandDSCanalysisofLTCCin

8、CO～firedprocess基板向外扩张和向内翘起。以上三种作用致使基板实际排除有机物后如图4所示，基板四周存在细缝，图6LTCC基板烧结受力示意图仅四角与基板接触。图中DSC表示示差扫描量热Fig．6SchematicofforceonsubstrateinCO—firedprocess法(Differentialscanningcalorimeter)；TG表示热失重(Thermalgravity)。图6(a)所示F。为基板背面某点烧