一種制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的方法及高精度夾持裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的方法及高精度夾持裝置，涉及一種激光掃描工藝制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的方法，旨在針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種高可生產(chǎn)性的陶瓷薄膜電路側(cè)面圖形制作方法，以改善現(xiàn)有產(chǎn)品存在的棱邊連接可靠性低，對位精度差，設計復雜等問題。本發(fā)明技術(shù)要點包括：將陶瓷基片加工成梳狀；梳狀陶瓷基片的正面與側(cè)面同時金屬化繪制正面圖形；蝕刻側(cè)面定位點；分離梳齒形成單個梳齒陶瓷基片；繪制側(cè)面圖形等。
【專利說明】一種制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的方法及高精度夾持裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光掃描工藝制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的方法，適用于至少兩個相鄰表面均有電路圖形的多面陶瓷薄膜電路制作。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)薄膜電路通常在陶瓷基片正面(通常定義為立方體面積最大的兩個面為正面)金屬化制備電路圖形，通過焊絲、焊帶引出的方法與外圍電路互連。而在高頻、光通訊等領(lǐng)域，為提高產(chǎn)品性能，需盡可能減少組件間級聯(lián)，要求陶瓷薄膜電路具備側(cè)向傳輸能力，從而實現(xiàn)電路片與光纖、多層基板間直接連接，若能實現(xiàn)陶瓷薄膜電路側(cè)面圖形制作，可以極大提高上述產(chǎn)品組裝效率和可靠性，特別是在光電傳輸領(lǐng)域側(cè)面?zhèn)鬏斠呀?jīng)是一項不可或缺的技術(shù)。
[0003]現(xiàn)業(yè)內(nèi)常用側(cè)面金屬化產(chǎn)品主要來源于美國八I？、日本丸和等公司，其產(chǎn)品供應量小、價格高，壟斷了該領(lǐng)域市場。然而現(xiàn)有產(chǎn)品多使用激光束與圖形繪制面呈45。夾角或等效的曝光方式制作，由于光的衍射特性，電路正面、側(cè)面圖形對位精度較差，棱邊連接毛刺多，容易在電路片與其他組件級聯(lián)組裝時發(fā)生錯位，導致錯連、漏連甚至產(chǎn)品報廢。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對上述存在的問題，提供一種高可生產(chǎn)性的陶瓷薄膜電路側(cè)面圖形制作方法，改善現(xiàn)有產(chǎn)品存在的棱邊連接可靠性低，對位精度差，設計復雜等問題。
[0005]本發(fā)明采用的制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的方法，包括:
步驟1，將陶瓷基片加工成梳狀:設置切割軌跡長度小于陶瓷基片邊長，并控制切割軌跡任意一側(cè)末端終止在陶瓷基片的內(nèi)部區(qū)域，使切割后的陶瓷基片單邊保持連接，從而形成梳狀結(jié)構(gòu)的陶瓷基片；其中梳狀結(jié)構(gòu)的陶瓷基片上因切割形成的槽的深度與槽的寬度比例小于或等于2:1 ；
步驟2，梳狀陶瓷基片的正面與側(cè)面同時金屬化:對梳狀陶瓷基片進行濺射，使金屬膜層同時沉積在梳狀基片的正面與側(cè)面上從而形成連續(xù)金屬膜層；
步驟3，繪制正面圖形:利用激光束在梳狀陶瓷基片的各個梳齒正面進行圖形繪制，保持激光束與梳齒正面垂直；
步驟4，蝕刻側(cè)面定位點:正面圖形繪制完成后，根據(jù)正面圖形確定各個梳齒的側(cè)面定位點的位置與深度；利用激光束分別在陶瓷基片的各個梳齒正面的相應位置進行掃描形成半圓錐體形盲槽，半圓錐體形盲槽的底面直徑與陶瓷基片梳齒邊緣重合，半圓錐體形盲槽的底面與陶瓷基片梳齒正面重合，控制激光束的能量從而使得半圓錐體形盲槽的頂點與梳齒正面的距離等于所述側(cè)面定位點的深度；保持激光束與梳齒正面垂直；
步驟5，分離梳齒形成單個梳齒陶瓷基片:以垂直于梳齒的方向切割梳狀結(jié)構(gòu)的陶瓷基片，得到分離后的若干梳齒陶瓷基片；
步驟6，繪制側(cè)面圖形:將若干梳齒陶瓷基片并排緊靠，每個梳齒陶瓷基片的側(cè)面朝上，且梳齒陶瓷基片的方向一致，梳齒陶瓷基片的兩端對齊；根據(jù)側(cè)面定位點利用激光束在各個梳齒陶瓷基片的側(cè)面的相應位置繪制圖形；保持激光束與梳齒陶瓷基片的側(cè)面垂直。
[0006]進一步，在步驟3或步驟6中，使用激光束在梳齒正面或梳齒陶瓷基片的側(cè)面進行圖形繪制，將激光束能量衰減一半或一半以上后，利用衰減后的激光束在梳齒正面或梳齒陶瓷基片的側(cè)面的非圖形繪制區(qū)上進行清掃。
[0007]進一步，所述步驟5中以垂直于梳齒的切割軌跡切割梳狀結(jié)構(gòu)的陶瓷基片，所述切割軌跡位于梳齒的根部區(qū)域，所述根部區(qū)域不繪制圖形。
[0008]本發(fā)明還提供了一種用于制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的高精度夾持裝置，包括基板與螺旋調(diào)距擋板；基板上設有一級凹槽，所述一級凹槽為矩形，其寬度與所述梳齒陶瓷基片的長度相等。
[0009]所述一級凹槽的底面上還設有至少兩個二級凹槽，所述二級凹槽的長度方向與一級凹槽的長度方向一致。
[0010]所述螺旋調(diào)距擋板的形狀與垂直于基板長度方向的一級凹槽與二級凹槽的公共橫截面吻合；且所述螺旋調(diào)距擋板用于在緊固部件的作用下固定放置于一級凹槽與二級凹槽內(nèi)。
[0011]進一步，還包括兩個條形壓緊部件，所述壓緊部件的長度不短于一級凹槽的長度，所述壓緊部件上開有兩個螺孔，兩個螺孔沿壓緊部件長度方向排列，基板的長邊上也開有兩個螺孔，基板長邊上的螺孔間距與壓緊部件上兩螺孔的間距相等，壓緊部件上螺孔離壓緊部件一長邊的距離大于基板長邊上螺孔距離基板長邊內(nèi)沿的距離；壓緊部件通過螺栓與基板長邊固定。
[0012]進一步，所述二級凹槽寬度方向的側(cè)壁上開設有螺孔，螺孔內(nèi)具有調(diào)距螺栓。
[0013]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供的制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的方法采用正側(cè)面同時進行濺射金屬化，回避了后分片方法(先將梳齒分離再進行濺射金屬化)砂輪接觸圖形造成的崩邊損傷問題，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，棱邊光滑，裝架便利；將切割槽的深寬比設為不大于2:1，能有效保證在正面與側(cè)面同時沉積金屬膜，保證了金屬膜層的連續(xù)性；本發(fā)明方法利用圓錐體形槽蝕刻技術(shù)制作側(cè)面定位點，保證了正面與側(cè)面電路圖形的準確對位。
[0014]本發(fā)明還提供了一種高精度的夾緊裝置，有效實現(xiàn)了緊固梳齒陶瓷基片的緊固定位，確保了側(cè)面圖形繪制的準確性。
[0015]使用本發(fā)明方法及裝置生產(chǎn)的含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路成本低于市價25%以下，無需計算側(cè)面圖形補償可行性和補償尺寸，設計普適性更高，對于多品種小批量的產(chǎn)品線優(yōu)化尤為明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
圖1所示為梳齒化前的陶瓷基片。
[0017]圖2為梳齒化后的陶瓷基片。
[0018]圖3所示為梳狀陶瓷基片截面切割軌跡。
[0019]圖4所示為包含圖形及側(cè)面定位點的梳齒陶瓷基片。
[0020]圖5所示為本發(fā)明中用于側(cè)面圖形繪制的高精度夾持裝置。
[0021]圖6所示為高精度夾持裝置使用狀態(tài)的側(cè)視圖。
[0022]圖中標記:
1為陶瓷基片的一邊；1-1為切割軌跡末端；1-2為切割槽；2為陶瓷基片的側(cè)面；2-1為梳齒的根部區(qū)域；3為切割分離后的梳齒陶瓷基片；3-1為正面圖形；3-2為未繪制圖形的區(qū)域；3-3為側(cè)面圖形；4為半圓錐體形盲槽；4-1為半圓錐體底面；4-2為半圓錐體頂點；5為基板；5-1為一級凹槽；5-2為壓緊部件；5-3為調(diào)距螺栓；5-4為螺旋調(diào)距擋板；5-5為二級凹槽；5-6為基板長邊的內(nèi)沿；5-7為二級凹槽寬度方向的側(cè)壁；6為梳齒陶瓷基片的一端 '“，為基片內(nèi)部區(qū)域出-8’為梳狀陶瓷基片的梳齒區(qū)。

【具體實施方式】
[0023]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0024]本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0025]本發(fā)明采用的制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的方法，包括:
步驟1，將陶瓷基片，如圖1，加工成梳狀:設置切割軌跡長度小于陶瓷基片邊長，并控制切割軌跡任意一側(cè)末端終止在陶瓷基片的內(nèi)部區(qū)域八-[，使切割后的陶瓷基片單邊保持連接，從而形成梳狀結(jié)構(gòu)的陶瓷基片，如圖2所示；其中梳狀結(jié)構(gòu)的陶瓷基片上因切割形成的槽的深度與槽的寬度比例小于或等于2:1。
[0026]步驟2，梳狀陶瓷基片的正面與側(cè)面同時金屬化:對梳狀陶瓷基片的兩個正面依次進行濺射，由于濺射的物理特性以及切割槽的深度與寬度比，濺射后在基片梳齒區(qū)域的金屬膜層將同時沉積在梳齒的正面和側(cè)面，從而形成連續(xù)的金屬膜層，回避了傳統(tǒng)單面濺射工藝使得側(cè)面金屬膜層連接不良的問題。
[0027]步驟3，繪制正面圖形:利用激光束在梳狀陶瓷基片的各個梳齒正面進行圖形繪制，繪制好的正面圖形如圖4的3-1部。繪制過程保持激光束與梳齒正面垂直，有效減少了因光的衍射造成的誤差。此步驟與傳統(tǒng)的90。正面圖形繪制過程相同，在此不再贅述其詳細步驟。
[0028]步驟4，蝕刻側(cè)面定位點:正面圖形繪制完成后，根據(jù)正面圖形確定各個梳齒的側(cè)面定位點的位置與深度，此處所說的側(cè)面定位點的位置是指側(cè)面定位點在梳齒正面上的投射位置，側(cè)面定位點的位置與深度是由整個電路圖形及正面圖形確定的，而整個電路圖形包括正面圖形與側(cè)面圖形，有電路結(jié)構(gòu)決定。
[0029]利用激光束分別在陶瓷基片的各個梳齒正面的相應位置進行掃描形成半圓錐體形盲槽，半圓錐體形盲槽的底面直徑與陶瓷基片梳齒邊緣重合，半圓錐體形盲槽的底面與陶瓷基片梳齒正面重合?？刂萍す馐哪芰繌亩沟冒雸A錐體形盲槽的頂點與梳齒正面的距離等于所述側(cè)面定位點的深度；保持激光束與梳齒正面垂直。
[0030]利用激光束蝕刻半圓錐體形盲槽為現(xiàn)有工藝，當錐體的底面面積確定后，通過調(diào)節(jié)激光束能量，便能唯一確定錐體的頂點的位置。
[0031]蝕刻好后的半圓錐體形盲槽如圖4的4部，半圓錐體的頂點即為側(cè)面定位點。所謂盲槽是指，半圓錐體的高不貫穿基片的厚度。
[0032]步驟5，分離梳齒形成單個梳齒陶瓷基片:如圖3以垂直于梳齒的方向切割梳狀結(jié)構(gòu)的陶瓷基片，得到分離后的若干梳齒陶瓷基片。具體的是在梳齒的根部區(qū)域2-1中進行切割，所述根部區(qū)域不繪制圖形。
[0033]步驟6，繪制側(cè)面圖形:將若干梳齒陶瓷基片并排緊靠，每個梳齒陶瓷基片的側(cè)面朝上，且梳齒陶瓷基片的方向一致，梳齒陶瓷基片的兩端對齊；根據(jù)側(cè)面定位點利用激光束在各個梳齒陶瓷基片的側(cè)面的相應位置繪制圖形3-3 ;保持激光束與梳齒陶瓷基片的側(cè)面垂直。根據(jù)側(cè)面定位點與側(cè)面圖形位置的關(guān)系，便能在側(cè)面與正面圖形對位的區(qū)域準確繪制圖形。
[0034]在其他實施例的步驟3或步驟6中，使用激光束在梳齒正面或梳齒陶瓷基片的側(cè)面進行圖形繪制完成后，將激光束能量衰減一半或一半以上后，利用衰減后的激光束在梳齒正面或梳齒陶瓷基片的側(cè)面的非圖形繪制區(qū)，如圖4的3-2區(qū)域上進行清掃，從而將繪制圖形生成的粉塵“吹走”，達到清理圖形繪制面清潔的目的。
[0035]本發(fā)明還提供了一種用于制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的高精度夾持裝置，如圖5所示，包括基板5與螺旋調(diào)距擋板5-4 ;基板5上設有一級凹槽5-1，所述一級凹槽為矩形，其寬度與所述梳齒陶瓷基片的長度相等。
[0036]所述一級凹槽的底面上還設有至少兩個二級凹槽5-5，所述二級凹槽5-5的長度方向與一級凹槽5-1的長度方向一致。
[0037]所述螺旋調(diào)距擋板5-4的形狀與垂直于基板長度方向的一級凹槽與二級凹槽的公共橫截面吻合。一級凹槽與二級凹槽的公共橫截面是指垂直于基板長度方向切割基板，此橫截面中同時包含一級凹槽與二級凹槽的橫截面。所述螺旋調(diào)距擋板在緊固部件的作用下固定放置于一級凹槽與二級凹槽內(nèi)。
[0038]在其他實施例中，還包括兩個條形壓緊部件5-2，所述壓緊部件5-2的長度不短于一級凹槽的長度，所述壓緊部件上開有兩個螺孔，兩個螺孔沿壓緊部件長度方向排列，基板的長邊上也開有兩個螺孔，基板長邊上的螺孔間距與壓緊部件上兩螺孔的間距相等，壓緊部件上螺孔離壓緊部件一長邊的距離大于基板長邊上螺孔距離基板長邊內(nèi)沿5-6的距離；壓緊部件通過螺栓與基板長邊固定。
[0039]所述二級凹槽寬度方向的側(cè)壁5-7上開設有螺孔，螺孔內(nèi)具有調(diào)距螺栓5-3。
[0040]下面結(jié)合使用方法進一步闡述所述裝置的原理及結(jié)構(gòu)。
[0041]將切割好的梳齒陶瓷基片橫向放置于一級凹槽5-1中，保持梳齒陶瓷基片的方向一致，由于一級凹槽的寬度正好與梳齒陶瓷基片的長度相等，從而自然實現(xiàn)了各梳齒陶瓷基片兩端對齊的效果。將各梳齒陶瓷基片的側(cè)面朝上以免與繪制側(cè)面圖形。
[0042]旋緊調(diào)距螺栓5-3，推動螺旋調(diào)距擋板5-4靠緊最外側(cè)的梳齒陶瓷基片的一個正面，從而實現(xiàn)了將各梳齒陶瓷基片并排緊靠的效果。
[0043]為了防止在繪制圖形的過程中梳齒陶瓷基片的一端翹起，利用螺栓將壓緊部件與基板長邊固定，且壓緊部件上螺孔遠離的長邊靠近基板內(nèi)側(cè)，由于壓緊部件上螺孔離壓緊部件所述長邊的距離大于基板長邊上螺孔距離基板長邊內(nèi)沿5-6的距離，因此壓緊部件的所述長邊正好壓住各梳齒陶瓷基片的一端以及螺旋調(diào)距擋板5-4的一端。
[0044]如圖6示出了使用狀態(tài)下，高精度夾持裝置的側(cè)視圖。
[0045]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【權(quán)利要求】
1.一種制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的方法，其特征在于，包括: 步驟1，將陶瓷基片加工成梳狀:設置切割軌跡長度小于陶瓷基片邊長，并控制切割軌跡任意一側(cè)末端終止在陶瓷基片的內(nèi)部區(qū)域，使切割后的陶瓷基片單邊保持連接，從而形成梳狀結(jié)構(gòu)的陶瓷基片；其中梳狀結(jié)構(gòu)的陶瓷基片上的因切割形成的槽的深度與槽的寬度比例小于或等于2:1 ; 步驟2，梳狀陶瓷基片的正面與側(cè)面同時金屬化:對梳狀陶瓷基片進行濺射，使金屬膜層同時沉積在梳狀基片的正面與側(cè)面上從而形成連續(xù)金屬膜層； 步驟3，繪制正面圖形:利用激光束在梳狀陶瓷基片的各個梳齒正面進行圖形繪制，保持激光束與梳齒正面垂直； 步驟4，蝕刻側(cè)面定位點:正面圖形繪制完成后，根據(jù)正面圖形確定側(cè)面定位點的位置與深度；利用激光束分別在陶瓷基片的各個梳齒正面的相應位置進行掃描形成半圓錐體形盲槽，半圓錐體形盲槽的底面直徑與陶瓷基片梳齒邊緣重合，半圓錐體形盲槽的底面與陶瓷基片梳齒正面重合，控制激光束的能量從而使得半圓錐體形盲槽的頂點與梳齒正面的距離等于所述側(cè)面定位點的深度；保持激光束與梳齒正面垂直； 步驟5，分離梳齒形成單個梳齒陶瓷基片:以垂直于梳齒的方向切割梳狀結(jié)構(gòu)的陶瓷基片，得到分離后的若干梳齒陶瓷基片； 步驟6，繪制側(cè)面圖形:將若干梳齒陶瓷基片并排緊靠，每個梳齒陶瓷基片的側(cè)面朝上，且梳齒陶瓷基片的方向一致，梳齒陶瓷基片的兩端對齊；根據(jù)側(cè)面定位點利用激光束在各個梳齒陶瓷基片的側(cè)面的相應位置繪制圖形；保持激光束與梳齒陶瓷基片的側(cè)面垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的方法，其特征在于，在步驟3或步驟6中，使用激光束在梳齒正面或梳齒陶瓷基片的側(cè)面進行圖形繪制，將激光束能量衰減一半或一半以上后，利用衰減后的激光束在梳齒正面或梳齒陶瓷基片的側(cè)面的非圖形繪制去上進行清掃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作含側(cè)面圖形的陶瓷薄膜電路的方法，其特征在于，所述步驟5中以垂直于梳齒的切割軌跡切割梳狀結(jié)構(gòu)的陶瓷基片，所述切割軌跡位于梳齒的根部區(qū)域，所述根部區(qū)域不繪制圖形。
4.一種實施權(quán)利要求1~3中任意一項方法所使用的高精度夾持裝置，其特征在于，包括基板與螺旋調(diào)距擋板；基板上設有一級凹槽，所述一級凹槽為矩形，其寬度與所述梳齒陶瓷基片的長度相等； 所述一級凹槽的底面上還設有至少兩個二級凹槽，所述二級凹槽的長度方向與一級凹槽的長度方向一致； 所述螺旋調(diào)距擋板的形狀與垂直于基板長度方向的一級凹槽與二級凹槽的公共橫截面吻合；且所述螺旋調(diào)距擋板用于在緊固部件的作用下固定放置于一級凹槽與二級凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高精度夾持裝置，其特征在于，還包括兩個條形壓緊部件，所述壓緊部件的長度不短于一級凹槽的長度，所述壓緊部件上開有兩個螺孔，兩個螺孔沿長度方向排列，基板的長邊上也開有兩個螺孔，基板長邊上的螺孔間距與壓緊部件上兩螺孔的間距相等，壓緊部件上螺孔距離壓緊部件一長邊的距離大于基板長邊上螺孔距離基板長邊內(nèi)沿的距離；壓緊部件通過螺栓與基板長邊固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的高精度夾持裝置，其特征在于，所述二級凹槽寬度方向的側(cè)壁上開始有螺孔，螺孔內(nèi)具有調(diào)距螺栓。
【文檔編號】H01L21/70GK104505365SQ201410817425
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】李彥睿, 王春富, 何建 申請人:中國電子科技集團公司第二十九研究所