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填孔工序是LTCC 自動生產(chǎn)工序中的關(guān)鍵工序之一。生瓷帶經(jīng)過打孔工藝之后,在形成的孔中填充導(dǎo)電粉料、油墨等,可將不同層與層之間形成電氣連接。填孔工序?qū)⒅苯佑绊懙絃TCC基板的成品率和可靠性。作為LTCC自動生產(chǎn)線的關(guān)鍵步驟,快速、精準、有效是對填孔工序的新要求。
 
LTCC(低溫共燒陶瓷)填孔工藝及相關(guān)設(shè)備廠家

在填孔工序中,要確保通孔互連導(dǎo)通率達到100%。常用的通孔填充方法有兩種:印刷填孔技術(shù)注入式填孔技術(shù)。
 
一、印刷填孔技術(shù)
 
印刷填孔技術(shù)主要有絲網(wǎng)印刷填孔不銹鋼漏板印填孔兩種方式。兩者相比,不銹鋼漏板印填孔效果更好,該方式對于目前LTCC最常用孔徑在0.1~0.3mm的通孔效果好。

銹鋼漏板印填孔方式的填孔效率高,高度易于控制,且更換漏板便捷。影響填孔的高度和質(zhì)量主要因素有:漏板厚度、脫網(wǎng)距離、印刷壓力、速度、角度和真空吸附等。對應(yīng)相應(yīng)的填充物質(zhì),再通過綜合調(diào)節(jié)參數(shù),可獲得良好的填孔效果。
 
絲網(wǎng)印刷式填孔的原理在于當油墨被刮刀推向孔口時,轉(zhuǎn)動力施加在油墨上,油墨開始轉(zhuǎn)動,由于這個現(xiàn)象,油墨本身的黏性會降低,更容易推過孔口,改善了印刷的質(zhì)量。

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圖  油墨滾動微觀運動
 
絲網(wǎng)印刷填孔主要的參數(shù)有刮刀壓力、印刷速度、離網(wǎng)距離等,均會影響到填孔的飽滿度,進而影響到后續(xù)燒結(jié)結(jié)果。若出現(xiàn)飽滿度較低時,很可能會出現(xiàn)凹陷;嚴重時會形成漏孔導(dǎo)致基板開路。同樣,填孔過于飽和,則可能會影響平整度,造成凸起,進而影響到金絲鍵合強度。

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圖  絲網(wǎng)印刷過程

二、注入式填孔
 
當對于孔徑小于0.1mm的孔,采用上述方式的效果極差,燒結(jié)之后其成品率較低。在印刷時漏過的漿料較少且易堵塞,容易出現(xiàn)漿料收縮的情況,嚴重影響層與層之間連接。在小于0.1mm的孔進行填孔時,通常采用注入式填孔的效果更好。
 
通過氣壓將漿料擠壓進孔,可自然將孔內(nèi)的空氣排出干凈并填滿孔。且該方式最小的孔可以到0.05mm。工作臺可以是多孔陶瓷或金屬板。漿料進入空中的同時,臺面進行吸附,有利于空氣的排出,進而提高填孔的致密性。影響孔填孔質(zhì)量的因素主要有填孔壓力、加壓時間和模板厚度等??赏ㄟ^參數(shù)優(yōu)化得到較為理想的填孔效果。

注入式填孔由于需要反復(fù)給漿料施加大約20kPa的壓力,導(dǎo)致漿料中的有機成分揮發(fā)加速,影響漿料的流變性,會導(dǎo)致壽命的縮短。其次,在更換掩膜版時,流程較為復(fù)雜,適用于大產(chǎn)能的LTCC生產(chǎn)方式。
 
填孔技術(shù)是獲得優(yōu)良性能LTCC的關(guān)鍵工序之一。要獲得通孔的金屬化效果,就必須要采用合適的工藝窗口,包括工藝技術(shù)和工藝參數(shù)。使用合適的漿料與設(shè)備,是順利進行填孔工序的前提。

目前填孔機的設(shè)備廠家有:

  • 中國電子科技集團公司第二研究所
  • 中國電子科技集團公司第四十五研究
  • KEKO Equipment Ltd

  • 肇慶市宏華電子科技有限公司
  • 肇慶華鑫隆自動化設(shè)備有限公司
  • 深圳市宏圖志達電子有限公司   
  • ......

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第三屆高端電子陶瓷產(chǎn)業(yè)高峰論壇(江蘇昆山·11月26日)


01

主要議題


序號

議題

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基于HTCC技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

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高端電子陶瓷在汽車領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用

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先進低溫共燒無源集成材料和器件技術(shù)發(fā)展

成都電子科大 劉成 教授

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LTCC射頻模塊的發(fā)展與應(yīng)用

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高精密疊層機應(yīng)用于多層陶瓷基板介紹

上海住榮 技術(shù)專家

6

LTCC絲網(wǎng)印刷中與網(wǎng)版相關(guān)的不良改善

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7

LTCC低介電常數(shù)粉體量產(chǎn)應(yīng)用發(fā)展

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LTCC生瓷帶的環(huán)境與工藝適應(yīng)性要求研討

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低溫共燒壓電陶瓷致動器的應(yīng)用及發(fā)展

蘇州攀特電陶 潘鐵政 董事長

10

實現(xiàn)電子元器件小型化、高頻化、集成化的LTCC陶瓷

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11

介電玻璃粉的開發(fā)與應(yīng)用

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電子陶瓷用金屬漿料配套應(yīng)用方案

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13

應(yīng)用于低溫共燒陶瓷5G射頻模組材料方案

杜邦

14

高導(dǎo)熱陶瓷低溫燒結(jié)助劑的研究

廈門鎢業(yè)


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02

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