[发明专利]一种LTCC基板双面空腔制作方法

说明书

本发明公开了一种LTCC基板双面空腔制作方法，制作道康宁硅胶塞和生瓷坯填充塞；将各个道康宁硅胶塞和生瓷坯填充塞分别使用聚乙烯膜包裹；在制作LTCC基板的叠片工序时，在叠片形成的各个空腔中放入对应的道康宁硅胶塞和生瓷坯填充塞，层压后再拽拉出各个生瓷坯填充塞和道康宁硅胶塞。本发明的方法解决了复杂的LTCC基板双面空腔加工的问题，节约成本，工艺简单，易加工。

技术领域

本发明涉及一种LTCC基板双面空腔制作方法。

背景技术

带空腔的多层互连LTCC基板是3D-MCM（三维多芯片组件）、SIP（系统级封装）、MEMS（微机电系统）器件、T/R（发射/接收）组件等高性能高密度集成产品的重要构件，它不但使产品的组装封装密度更高，也使产品功能更多、传输速度更快、功耗更低、性能及可靠性更好，应用领域广泛。LTCC基板的层数越多、空腔种类越多，则用之于三维高密度集成的自由度越大，应用前景更好。

LTCC台阶空腔的一大应用是用来做芯片粘片键合，广泛应用于高频电路设计中。为了减小或降低芯片键合时，金丝过长带来的附加寄生效应影响LTCC电路的性能，需要在LTCC基板中设计空腔，设计空腔的目的是实现芯片与金丝键合面等高，从而减小金丝的长度，降低金丝的弧度。有时候为了防止芯片之间出现串扰，需要将敏感芯片组装在LTCC基板的一面，大功率的芯片组装在LTCC基板的另一面，这就需要在LTCC基板的正反面都需要加工出空腔，大大增加了LTCC基板制作的难度。

现有的LTCC基板单面空腔加工方法主要有两种。第一种是使用金属模具制作胶模，然后在LTCC生瓷坯层压时，将胶模填充在空腔内一起层压限制空腔变形，层压后取出。该方法可以制作LTCC基板正面空腔，使用该方法制作背面空腔时存在以下问题：

1)为了约束胶模在层压时膨胀，当空腔位于LTCC基板正面时，需要制作与空腔位置尺寸一致的不锈钢盖板用来约束层压时的膨胀；当空腔位于LTCC基板背面时，则需要在叠片台上开出与空腔位置尺寸一致的空洞用来约束胶模层压时在X/Y方向的膨胀。这种加工工艺复杂，针对不同空腔设计，需要制作带不同空腔的叠片台，成本高昂；

2)对于双面空腔的LTCC基板，由于基板正面、背面空腔在位置、深度、大小等各方面不可能完全对称，以及胶模与LTCC生瓷材料、金属叠片台的力学性能不可能完全相同性，当采用这种空腔塞层压时其对基板中部悬空的空腔底部的压力传递就不可能在厚度方向上对等（抵消），势必在层压后造成空腔底板出现形变而不平整，残余应力较大，在共烧后形变还会更进一步扩大，导致空腔底板不平整。

另一种LTCC基板单面空腔加工方法是使用牺牲性材料（主要成分为碳粉），将牺牲性生瓷层压后裁减成与空腔相对应的的空腔塞子，LTCC基板叠片时将空腔塞子塞在空腔内一起层压限制空腔变形，空腔塞子在LTCC基板共烧时挥发。该方法可以制作LTCC基板正面空腔，使用该方法制作背面空腔时存在以下问题：

1)牺牲层材料位于LTCC基板背面空腔中，在共烧过程中牺牲层材料挥发的气体会导致LTCC基板空腔底部向上凸起；

2) 牺牲层材料不能与空气充分接触，导致其烧结不完全，会遗留一部分残渣，影响后续加工的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种LTCC基板双面空腔制作方法，解决了复杂的LTCC基板双面空腔加工问题，节约成本，工艺简单，易加工。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种LTCC基板双面空腔制作方法，其特征是，包括以下步骤：

1)制作道康宁硅胶塞和生瓷坯填充塞；

2)将各个道康宁硅胶塞和生瓷坯填充塞分别使用聚乙烯膜包裹，并在封口表面处留出端头；