高精密厚膜印刷在LTCC多层陶瓷线路板的技术应用

随着电子应用领域终端的快速发展,陶瓷线路板由于其具有高度的可靠性、稳定性和优异的电气性能等优势,被广泛应用于通信、军工、医疗、电力等领域。

 

LTCC低温共烧多层陶瓷作为一种常见的多层陶瓷线路板,通常由陶瓷和导体材料组合而成。在低温下(850℃-900℃)共烧而成的,它相对于传统的高温烧结工艺,具有烧结时间短、加工成本低、能量少、能量足够制造出更厚的层数、高电流能和尺寸精度高等优点。被广泛使用在天线、滤波器和振荡器。

 

 

滤波器生产工艺流程图(图片来自网络)

 

在LTCC制作的过程中,厚膜印刷是非常重要的步骤。由于LTCC印刷中需要进行精确的印刷和定位,因此需要使用专业的厚膜印刷设备。以保证高精度印刷和膜厚一致性。建宇网印针对LTCC领域已经研发了多款不同印刷面积的适用机型,并且拥有成熟的工艺和技术。印刷对位精度达±5um,全程数字化定位,套印精度高,有效提高产能。在LTCC印刷中,具体工艺如下。

 

丝印工序

 

1.印刷导电层:先印刷导电层,导电层印刷通常使用银浆料或铜浆料。印刷完还要进行钻孔和金属化。

 

2.印刷电阻层:接下来印刷电阻层,电阻层浆料通常使用比如钨、铬、铜等,以实现所需的电阻和电性能。通常会在电阻层的浆料中掺入其他助剂,比如有机树脂、界面活性剂、酸、碱等,以改善浆料的流动性、黏度、稳定性等性能。同样印刷完需要进行钻孔和金属化。

 

3.接头和接口部分:使用机械工具钻制孔眼,钻孔之后要通过孔眼进行连接,则需要在通孔内部填满材料以实现通电连接。通孔浆料通常采用具有良好导电性能、高温稳定性和与LTCC材料相容的金属材料,如银浆、铜浆等。

 

4.烧结及切割:在所有印刷层完成后,需要进行烧结以将各层结合。在最后还需要涂层加工、切割等。另外,印刷步骤的具体顺序可能会因电路板设计的不同而有所变化,需要根据实际情况进行灵活调整。

 

 

LTCC组成结构(图片来自网络)

 

丝印细节

 

1.印刷环境:净化车间,室内温度在20-25℃之间,相对湿度40%-60%之间。

 

2.印刷部分:导电层、电阻层、接头和接口部分。

 

3.网版要求:使用定制金属网版,角度45℃或60℃,张力15-30N。

 

4.印刷要求:采用高精密厚膜印刷机,CCD自动对位印刷平台,印刷治具板按产品规格加工。

 

5.干燥和烧结:印刷完后需要进行干燥和烧结,干燥温度在100℃-200℃之间,持续时间为约10-30分钟左右。烧结温度在800℃-1000℃之间,持续时间为1至3小时左右。

 

LTCC设备印刷产品

 

 

 

(导体线路)

 

(挂壁通孔)

 

 

 

(填孔埋孔)

 

 

总结

LTCC是近年发展起来的令人瞩目的整合组件技术,已经成为无源集成的主流技术,成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点。建宇网印将始终坚持“技术为王,创新为本”的经营理念,加大研发投入,为国内LTCC领域的发展提供更强、更系统、更专业的厚膜丝网印刷技术。

2024/04/06 10:38
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