LTCC制作工藝過程中線條、圖案、電阻等關鍵部分都是通過絲網印刷的方式來實現,其優點是生產效率高、生產成本低。可以說絲網印刷工藝是LTCC精密布線的基礎。 
在LTCC微波組件中,其對絲印線條的狀態要求更高,其中微帶線、帶狀線的邊緣狀態和光潔度對微波電路的插入損耗都有直接關系,可以說微帶線、帶狀線的精細制作,是微波性能的保證。印刷用網版的網布規格、張力大小和感光膜厚度可以說是絲印線條分辨率和解析度的基礎,其“先天性” 地決定了LTCC絲印線路的狀態。因此網版質量的好壞直接影響著印刷的質量。
LTCC用印刷網版制作工藝流程繃網質量指標主要有張力的大小、均勻性。張力大小合適且分布均勻的網版是精確地再現印刷圖形的最基本條件。(1)選擇合適規格的絲網材料。目前,在微電子封裝厚膜電路印刷中應用的絲網主要是聚酯網和不銹鋼絲網。隨著電子封裝高集成度、高封裝密度的趨勢,要求印刷線條和線間距越來越小,圖形的分辨率越來越高。當前,LTCC印刷圖形線條已達到50~100μm,有的產品甚至更小。(2)網版從拉網機上裁下后張力都會下降,所以粘網前網布張力要比設定值大一些;(3)繃網過程中要避免一次性繃網拉力過大,否則容易出現崩網情況或者影響網版的耐用性;(4)制作聚酯-不銹鋼絲網復合網版時,聚酯網伸縮率大,繃網時四角及中心區域拉伸率偏差較大,影響整個網版張力的均勻性,甚至在四角容易出現崩網現象,可在繃網前可在四角進行留邊措施。涂感光膠工藝是采用涂布機或手工刮刀在網布上涂覆一定厚度的感光材料以便后道工序在網版上制作出所需要的圖形。一個好的網版要求感光膠首先在印刷面有一定的厚度并且表面平整光滑,這樣漿料在印刷時不會從底部凹陷處漏出形成“鋸齒” ,其次感光膠還能夠把絲網網格填滿,這樣可以減少印刷刮膠與網版的摩擦力。(1)采用“2+2” 雙面涂布法,即網布前后面各用一個刮刀同時涂布2次,這樣能夠有效地填滿絲網網格;(2)干燥后,改用“0+4” 涂布法,即僅在印刷面加涂感光膠4次,主要增加網版膜厚并使其表面平整光滑;(3)干燥后,測量膜厚,繼續用“0+4” 涂布法;(4)重復(2)、( 3)步過程直到膜厚達到指定要求。曝光、顯影過程是用紫外光透過菲林片的空白區域照射涂覆感光膠的網版,使得乳膠分子與敏化劑(感光劑)分子發生化學交聯反應生成空間網狀或鏈狀大分子結構的膜層。而對于菲林片中黑色線條擋住沒有照射紫外線的感光膠膜在顯影過程中則會溶解于顯影劑顯露出網絲間隔。(1)菲林片質量:黑白對比強烈,邊緣銳利,圖形清晰、完整,沒有砂眼等缺陷,另外曝光時菲林片要注意正反面,并緊貼著網版;(2)曝光機光源:要優選平行光曝光機,這樣能有效減少曝光時的側侵蝕。曝光機光源功率越高,可以減少曝光時間,減少側侵蝕;(3)曝光時間:沒有完全理想的平行光曝光機,所以曝光時間越長側侵蝕越嚴重,后續顯影后線條會有一定的坡邊,影響線條寬度;曝光時間短,感光膠膜與網布的附著強度差,所以高精度網版制作時要在滿足強度的條件下選用最短的曝光時間。
(4)顯影水壓和時間:顯影沖洗時要均勻,一般水壓越大,圖形邊緣銳利性會越好,顯影時間則要在顯影完全的條件下選擇最短的顯影時間。圖4是采用不同的顯影時間制作的網版線條顯微形貌照片,從圖上可以看出顯影時間太長時,圖形邊緣的棱角便開始出現部分溶解鈍化, 影響線條的銳利性。
網版制作完畢,需仔細檢查是否存在砂眼,圖形是否完整,然后可用高倍數影像測量儀和精密張力計檢測網版線條寬度以及最終的網版張力,最后在網版四周涂覆封網膠并粘貼銀龍膠帶, 這樣能夠避免在使用過程中的酒精、丙酮等化學試劑腐蝕粘網膠,提高網版的使用壽命。LTCC技術對原材料、設備及零件的精度要求非常高,隨著微型化產品的需求增加,網版的線寬規格也將變得越來越小。制作高精度的網版,是保障做好完美產品的前提。為了進一步加強交流,艾邦建有LTCC交流群,誠邀LTCC生產企業、設備、材料企業參與。目前群友包括:風華高科、順絡電子、中國集團研究所、中瓷電子、麥捷微、宏達電子、佳利電子、研創光電、云之微、電子科大、國防科大、村田、太陽誘電等加入。

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No. | 議題 | 邀請企業 |
1 | MLCC未來發展趨勢 | 宇陽科技 陳永學 戰略總監 |
2 | 應用于電子陶瓷領域的畢克產品介紹 | 畢克化學 王玉立 博士 |
3 | 高性能介質材料與元器件 | 天津大學微電子學院 李玲霞教授/博士生導師 |
4 | MLCC用內/外電極材料成分改善研究 | 江蘇博遷新材料 江益龍 總經理 |
5 | 疊層機在高端電子陶瓷上的研發突破 | 業內知名設備企業(已確認) |
6 | LTCC高頻低介電常數陶瓷生料帶 | 上海晶材新材料 汪九山 總經理 |
7 | 淺談我國無源元器件的機遇與挑戰 | 風華高科 黃昆 LTCC事業部經理/技術總監 |
8 | MLCC制作過程中失效原因分析 | 深圳納科科技 段建林 總經理 |
9 | 多層共燒陶瓷粉料的創新研究 | 華東理工大學 曾惠丹 教授 |
10 | LTCC材料及工藝研究 | 電子科技大學 李元勛 教授 |
11 | LTCC技術工藝集成優化方案 | 214所 何中偉 總工藝師 |
12 | 抓住5G機遇,加速LTCC技術發展 | 擬邀請順絡電子 |
13 | HTCC的技術特點、工藝及發展趨勢 | 擬邀請四川六方鈺成/艾森達新材料 |
14 | 導電漿料在電子陶瓷上的研究應用 | 擬邀清華大學/乾宇電子/海外華昇 |
15 | LTCC技術在5G通訊用電子陶瓷產品上的應用 | 擬邀請中電13所/麥捷微電子/54所 |
16 | 多層陶瓷電容器瓷料摻雜改性研究 | 上海硅酸鹽所 陳學鋒 研究員/博士 |
17 | 溫水等靜壓機用于電子陶瓷的控制系統 | 擬邀請中電2所 |
18 | 激光用于電子陶瓷行業的解決方案 | 待定 |
贊助企業:
宇陽科技 | 畢克化學 |
天津大學 | 廣東國元行化工科技有限公司 |
合肥費舍羅熱工裝備有限公司 | 上海住榮科技有限公司 |
無錫晨穎機械科技有限公司 | 韓國賽諾-上海矽諾國際貿易有限公司 |
東莞市騰科視覺自動化設備有限公司 | 東莞市隆吉儀器有限公司 |
成都天大儀器股份有限公司 | 東莞市磨匠設備有限公司 |
宜興市山佳電子科技有限公司 | 廣東首鐳激光科技有限公司 |
喜而諾盛自動化科技(蘇州)有限公司 |
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原文始發于微信公眾號(艾邦陶瓷展):LTCC印刷網版制作工藝簡介