[发明专利]一种低温共烧陶瓷基板上浅层回路形腔体的成型方法

说明书

本发明涉及一种低温共烧陶瓷基板上浅层回路形腔体的成型方法。操作步骤如下：（1）在12‑30片印刷有内层电路图形的生瓷片堆叠、层压、热切，制得LTCC生坯；不完全烧结，获得初烧基板；（2）在初烧基板的顶面和底面分别沉积金属保护层和光刻胶，获得具有保护的初烧基板；（3）在需要开腔区域去除光刻胶，并紫外激光烧蚀，获得预开腔体基板；（4）采用缓蚀溶液对预开腔体腐蚀，使内层电路图形充分暴露；即获得带腔体基板；（5）去除带腔体基板上剩余的光刻胶的金属保护层；并印刷顶面电路图形和底面电路图形，烧结，获得具有浅层回路腔体的LTCC基板。本发明能方便快捷地制备出现环形、树状分支形等复杂结构的LTCC回路形盲腔。

技术领域

本发明属于混合电路技术领域，具体涉及一种低温共烧陶瓷基板上浅层回路形腔体的成型方法。

背景技术

低温共烧陶瓷（LTCC）基板作为陶瓷封装基板的一个分支，具有优良的电学、机械、热学及工艺性能，凭借其小型化、高密度、高集成度、高可靠性等优势广泛应用于无线通讯、汽车电子、计算机、机载通信导航、雷达、卫星等领域。特别是其在高频表现出的优异性能，已经成为微波毫米波高密度集成技术研究的热点。

LTCC基板陶瓷封装中的高集成特性主要来自于其自身的高密度布线和表面的高密度组装。通常，LTCC基板表面会设计出用于放置芯片的盲腔，用以进一步节省组装空间，提高组装密度。更重要的是，在以微带线、带状线、键合金丝、多层垂直传输通孔为主要传输形式的天线和收发组件中，大功率MMIC芯片、多电压电源模块和对电磁环境极度敏感的低噪声放大器等毫米波器件并存，电路间互耦、串扰、辐射现象十分突出，将芯片等放置在LTCC基板表层所制备的腔体内隔离开，能有效的减小相互干扰。因此，腔体的制备在LTCC基板中至关重要。

目前常用的开腔方法是在基板叠层前，使用机械、激光等方法在单层瓷片上先开出腔体，然后再把各层对准堆叠起来，从而形成需要的腔体。但是，这种方法只能制备出分立的腔体，对于功分环形、树状分支形等具有回路结构的复杂腔体，由于腔体环绕在孤岛型瓷片周围，使用常规方法制备时，中间孤岛瓷体在单层开腔时就会直接脱落下来，所以常规方法无法制备出此类腔体。本发明创新性的提出了一种初烧LTCC基板后开腔的方法，能获得常规方式无法制备的浅层回路形腔体及大开腔率、大尺寸等难度较大的腔体，能极大提升LTCC基板集成度和表层元器件间的抗干扰性能，特别适用于Ku波段以上的高频应用。

发明内容

为了解决LTCC基板上浅层回路形腔体难以制备的问题，本发明提供了一种低温共烧陶瓷基板上浅层回路形腔体的成型方法。

一种低温共烧陶瓷基板上浅层回路形腔体的成型操作步骤如下：

（1）制作初烧基板

取一叠6-30片瓷片，在每层瓷片上分别进行冲孔、填孔操作；在除顶层瓷片和底层瓷片外的其它瓷片上印刷内层电路图形，再将各层瓷片按顺序堆叠、层压、热切，制得LTCC生坯；

在烧结炉中进行不完全烧结：温度450-500℃、时间100-150min，使LTCC生坯排胶；升温至750-800℃、保温时间5-10min，随炉冷却，获得初烧基板；

（2）沉积保护层

对初烧基板的顶面和底面分别进行抛光处理，清洗并烘干；通过常规的溅射方法在初烧基板的顶面和底面分别沉积金属保护层；

通过匀胶机在所述顶面的金属保护层和底面的金属保护层上分别涂覆一层光刻胶，并热处理，获得具有光刻胶初烧基板；

（3）预开腔

按照常规曝光显影方法，在具有光刻胶初烧基板的一侧面上去除需要开腔区域的光刻胶；放入烘箱进行热处理；使用紫外激光对去除了光刻胶的开腔区域扫描式烧蚀，扫描次数不少于50次/层，获得预开腔体基板；

（4）腔体成型