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填孔工序是LTCC 自動生產工序中的關鍵工序之一。生瓷帶經過打孔工藝之后,在形成的孔中填充導電粉料、油墨等,可將不同層與層之間形成電氣連接。填孔工序將直接影響到LTCC基板的成品率和可靠性。作為LTCC自動生產線的關鍵步驟,快速、精準、有效是對填孔工序的新要求。
 
LTCC(低溫共燒陶瓷)填孔工藝及相關設備廠家

在填孔工序中,要確保通孔互連導通率達到100%。常用的通孔填充方法有兩種:印刷填孔技術注入式填孔技術
 
一、印刷填孔技術
 
印刷填孔技術主要有絲網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量主要因素有:漏板厚度、脫網距離、印刷壓力、速度、角度和真空吸附等。對應相應的填充物質,再通過綜合調節參數,可獲得良好的填孔效果。
 
絲網印刷式填孔的原理在于當油墨被刮刀推向孔口時,轉動力施加在油墨上,油墨開始轉動,由于這個現象,油墨本身的黏性會降低,更容易推過孔口,改善了印刷的質量。

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圖  油墨滾動微觀運動
 
絲網印刷填孔主要的參數有刮刀壓力、印刷速度、離網距離等,均會影響到填孔的飽滿度,進而影響到后續燒結結果。若出現飽滿度較低時,很可能會出現凹陷;嚴重時會形成漏孔導致基板開路。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。影響孔填孔質量的因素主要有填孔壓力、加壓時間和模板厚度等。可通過參數優化得到較為理想的填孔效果。

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

目前填孔機的設備廠家有:

  • 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備有限公司
  • 深圳市宏圖志達電子有限公司   
  • ......

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01

主要議題


序號

議題

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1

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2

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3

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4

LTCC射頻模塊的發展與應用

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5

高精密疊層機應用于多層陶瓷基板介紹

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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

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9

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10

實現電子元器件小型化、高頻化、集成化的LTCC陶瓷

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11

介電玻璃粉的開發與應用

贛州中傲新瓷 繆錫根 博士/研發總監

12

電子陶瓷用金屬漿料配套應用方案

西安宏星 王大林 總經理

13

應用于低溫共燒陶瓷5G射頻模組材料方案

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14

高導熱陶瓷低溫燒結助劑的研究

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02

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作者 ab

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