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生瓷片上的打孔制作是LTCC制作的關鍵工藝技術之一。通孔孔徑、位置精度均直接影響基板的成品率和最終電性能。對于常規的LTCC工藝,孔徑在0.1~0.3 mm之間,根據布線密度和基板的電性能選擇不同的孔徑。一般而言,在孔徑≤0.1 mm時,打孔難度變大,成品率也會相應降低;在孔徑≥0.3 mm時,孔金屬化填充難度加大,質量難以保證,降低成品率及可靠性。


LTCC基板打孔——機械與激光打孔并駕齊驅

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目前生瓷片打孔方式主要有兩大類:一是使用數控沖床及定制模具進行一次性的沖孔;二是采用逐一打孔方式。前者精度和效率高,適用于大批量生產使用。后者精度及效率較低,但其優點在于加工方式可靈活,成本相當于較低,適用于研究與小量生產。

一、數控沖床帶模具沖孔

數控沖床帶模具沖孔是一種高效的生瓷帶打孔方法,對已定性大批量生產的產品來說,陣列式沖孔更有利于批量生產。用陣列式沖床模具可一次沖出幾十個孔。該方法的特點是速度快,精度較高,適用于單一品種的大批量生產。

二、逐一打孔

逐一打孔的方法主要有兩種:機械沖孔、激光打孔

機械打孔是目前常用的打孔設備。目前大多數廠家使用的是國外打孔設備。打孔機均為無框工藝、速度快、精度高,自動上下料,適合快速大批量生產。生瓷沖孔機是LTCC制備中的關鍵設備之一,而X、Y運動平臺是核心部件,可實現生瓷片高速、高精度移動,提高生產效率及可靠性。目前生產效率可達1800孔/min以上,打孔的位置精度可達±5μm。


LTCC基板打孔——機械與激光打孔并駕齊驅


該打孔方式由于打孔精度及效率高,是業界使用最為廣泛的打孔方式。但其孔徑受制于沖頭,在進行非標尺寸及異形方面受限制。目前國內用戶使用較多的設備為日本UHT、中電2所、美國PTC公司的打孔機。此類設備普遍采用計算機控制,操作靈活,定位精度高,效率高。


激光打孔在生瓷帶進行激光打孔的原理是:利用激光器發出具有聚集的激光束,沿著通孔邊緣將連續分布的光脈沖發射到生瓷帶上,激光能量將有機物及陶瓷材料進行汽化,從而形成一個通孔。


LTCC基板打孔——機械與激光打孔并駕齊驅


UV激光器的優勢在于,與PCB激光微孔加工中市場使用最多的CO2激光器相比,UV激光熱效應比CO2小很多,生瓷內的有機粘合劑和陶瓷容易被汽化,故不會出現燒焦的現象。LTCC瓷帶正面的開孔孔徑與其厚度無直接關聯。由于激光束的焦點在表面,形成的微孔呈圓錐形,導致背面的孔尺寸隨厚度增加而減少。在所需打孔的厚度增加時,需要將UV激光束進行相應的調節。


通過激光打孔工藝的陶瓷電路板更具有陶瓷與金屬結合力高、不存在脫落、起泡等特點,達到生長在一起的效果。表面平整度高,粗糙率在0.1μm~0.3μm,激光打孔孔徑在0.15mm-0.5mm,部分精度能達到0.06mm。


激光打孔廠家有主要有三菱電工、UHT、LPKF(樂普科)、盛雄激光、中電科45所、德中激光、德龍激光、光韻達、中科微精等。

近年來,隨著技術的提升,國內LTCC打孔設備無論是機械打孔還是激光打孔,相關廠家已經做得相當不錯,具有很強的競爭力。

LTCC低溫共燒陶瓷活動推薦:

第三屆高端電子陶瓷產業高峰論壇(江蘇昆山·11月26日)


01

主要議題


序號

議題

擬邀請單位

1

基于HTCC技術的發展與應用

佳利電子 胡元云 常務副總/研究院院長 

2

高端電子陶瓷在汽車領域的發展應用

博世

3

先進低溫共燒無源集成材料和器件技術發展

成都電子科大 劉成 教授

4

LTCC射頻模塊的發展與應用

京瓷

5

高精密疊層機應用于多層陶瓷基板介紹

上海住榮 技術專家

6

LTCC絲網印刷中與網版相關的不良改善

昆山田菱 渡邊智貴

7

LTCC低介電常數粉體量產應用發展

中科院深圳先進技術研究院 顏廷楠 博士

8

LTCC生瓷帶的環境與工藝適應性要求研討

兵器214所 何中偉 總工程師

9

低溫共燒壓電陶瓷致動器的應用及發展

蘇州攀特電陶 潘鐵政 董事長

10

實現電子元器件小型化、高頻化、集成化的LTCC陶瓷

耘藍集成電路 洪世勛 研發總監

11

介電玻璃粉的開發與應用

贛州中傲新瓷 繆錫根 博士/研發總監

12

應用于低溫共燒陶瓷5G射頻模組材料方案

杜邦

13

高導熱陶瓷低溫燒結助劑的研究

廈門鎢業

14

LTCC低溫共燒陶瓷材料研究進展

南京航空航天大學

15

HTCC高端陶瓷封裝外殼應用

宜興電子

如有演講意向,請聯系周小姐:18320865613(微信同電話號碼)。


02

報名方式

方式一:加微信
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艾果果:13312917301(微信同電話號碼),

郵箱:ab008@aibang.com;注意:每位參會者均需要提供信息;


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作者 ab

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