本發(fā)明涉及l(fā)tcc基板制造，具體涉及一種ltcc基板疊層對(duì)位偏差量的計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

1、ltcc基板由于其優(yōu)異的微波介電性能被廣泛應(yīng)用于tr組件及各種無源片式元件等領(lǐng)域，其基板的加工制造方式為對(duì)每一層ltcc生瓷片進(jìn)行通孔填充以及表面印刷金屬漿料從而實(shí)現(xiàn)金屬化，隨后將不同層按照設(shè)計(jì)順序堆疊在一起后燒結(jié)為致密的多層基板。ltcc基板的主要加工流程為：首先，在ltcc生瓷片上采用激光或者機(jī)械的方式?jīng)_出圓形通孔；隨后，用金屬漿料對(duì)孔進(jìn)行填充，起到不同層間上下互聯(lián)的作用；接著，在每層生瓷片表面印刷設(shè)計(jì)好的導(dǎo)體布線，漿料導(dǎo)體烘干后對(duì)所有生瓷片逐層疊壓；然后，再進(jìn)行共燒，劃片，后印，后燒等工序；最終，加工為所需的多層基板。

2、根據(jù)設(shè)計(jì)要求，ltcc多層基板的層數(shù)范圍通常為6層－30層左右，在逐層疊壓過程中，部分層在水平方向會(huì)存在不同程度的位置偏差，由此則會(huì)帶來不同層間填充金屬漿料的通孔在水平方向上發(fā)生偏移。對(duì)于有對(duì)位精度嚴(yán)格要求的基板，需要確定每只基板最后的實(shí)際疊層偏移量，同時(shí)對(duì)于生產(chǎn)成本控制而言，如果疊壓后有較好的方法可以篩選并剔除疊層偏差不滿足要求的基板，則可以避免其流入后道工序造成材料成本和人力資源的浪費(fèi)。但目前實(shí)際生產(chǎn)中仍缺乏能夠提供出每只基板層間偏移量的定量計(jì)算方法。

3、因此，需要實(shí)現(xiàn)一種ltcc基板疊層對(duì)位偏差量的計(jì)算方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種ltcc基板疊層對(duì)位偏差量的計(jì)算方法，該方法能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，實(shí)現(xiàn)對(duì)ltcc生瓷片疊層過程中產(chǎn)生的對(duì)位偏差量進(jìn)行計(jì)算。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

3、一種ltcc基板疊層對(duì)位偏差量的計(jì)算方法，該方法包括以下步驟：

4、s1、疊層對(duì)位偏差量標(biāo)記孔及疊壓對(duì)位孔的沖孔加工

5、采用生瓷片加工基板，將每層生瓷片劃分成多個(gè)相同大小的正方形區(qū)域；在每個(gè)正方形區(qū)域的每條邊長(zhǎng)的外側(cè)分別加工一組標(biāo)記孔，作為疊層對(duì)位偏差量標(biāo)記孔；每組標(biāo)記孔均包括多個(gè)等距離分布且直徑為d的圓形標(biāo)記孔，且同一組標(biāo)記孔中各個(gè)圓形標(biāo)記孔的圓心位于同一條直線上；在每層生瓷片沿x方向的兩側(cè)分別加工一組疊壓對(duì)位孔；每組疊壓對(duì)位孔包括多個(gè)等距離分布且直徑相同的圓形對(duì)位孔，且同一組疊壓對(duì)位孔中各個(gè)圓形對(duì)位孔的圓心位于同一條直線上。

6、s2、對(duì)疊層對(duì)位偏差量標(biāo)記孔進(jìn)行漿料填充

7、根據(jù)每層生瓷片上的疊層對(duì)位偏差量標(biāo)記孔的位置，制作多張與各層生瓷片一一對(duì)應(yīng)的填孔網(wǎng)版；在每層生瓷片相對(duì)應(yīng)的填孔網(wǎng)版的相應(yīng)位置處，切割出與該層生瓷片上的各疊層對(duì)位偏差量標(biāo)記孔大小相同且一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)通孔；在填孔網(wǎng)版上鋪上待填孔漿料，將與該填孔網(wǎng)版對(duì)應(yīng)的生瓷片放置在印刷機(jī)真空吸附臺(tái)上，利用印刷機(jī)將填孔網(wǎng)版上的填孔漿料壓入各個(gè)疊層對(duì)位偏差量標(biāo)記孔中，進(jìn)行漿料填孔，并對(duì)完成漿料填孔的生瓷片進(jìn)行烘干處理。

8、具體地說，將沖孔完成的生瓷片置于印刷機(jī)真空吸附臺(tái)上，在填孔網(wǎng)版上鋪上待填孔漿料，利用印刷機(jī)往返運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的刮板壓力將填孔漿料壓入該層生瓷片的各個(gè)疊層對(duì)位偏差量標(biāo)記孔中；待所有生瓷片均完成漿料填孔后，統(tǒng)一放入烘箱中對(duì)漿料進(jìn)行烘干處理，烘干結(jié)束后取出。

9、s3、在最上面一層生瓷片上印刷切割線

10、制作一塊印刷網(wǎng)版，在印刷網(wǎng)版上設(shè)計(jì)多條切割線；每一條切割線，位于同一行或同一列上的各個(gè)標(biāo)記孔的圓心所在直線的正上方；將最上面一層生瓷片放置在印刷機(jī)真空吸附臺(tái)上，利用印刷機(jī)及印刷網(wǎng)版，在最上面一層生瓷片上印刷切割線，在最上面一層生瓷片的所有標(biāo)記孔的正上方形成了8條切割線；切割線印刷完成后，進(jìn)行烘干處理。

11、具體地說，將第1層生瓷片(即最上面一層生瓷片)放置在印刷機(jī)真空吸附臺(tái)上，利用印刷網(wǎng)版，在第1層生瓷片上印刷切割線，在生瓷片中位于同一直線上的所有標(biāo)記孔的正上方形成了8條切割線；待生瓷片完成印刷后，放入烘箱中對(duì)漿料烘干處理，烘干結(jié)束后取出。

12、s4、對(duì)生瓷片進(jìn)行疊層、等靜壓和生切處理

13、將所有生瓷片按照設(shè)計(jì)順序依次疊層，隨后塑封后放入等靜壓力機(jī)中將所有層生瓷片粘附在一起；將壓好的整版生瓷片取出后放入熱切機(jī)中，沿著所有印刷好的各條切割線中心，對(duì)整版生瓷片分別沿著x和y方向切割，得到多只基板；切割完成后，每只基板四周的四組標(biāo)記孔均被縱向切切割，露出填充的漿料。

14、s5、計(jì)算基板中各層生瓷片的疊層對(duì)位偏差量

15、獲取基板每一層生瓷片四周的各個(gè)標(biāo)記孔露出的漿料沿水平方向的長(zhǎng)度l，根據(jù)長(zhǎng)度l以及疊層對(duì)位偏差量標(biāo)記孔的直徑d，分別計(jì)算每一層生瓷片沿x方向的疊層對(duì)位偏差量以及沿y方向的疊層對(duì)位偏差量，進(jìn)而確定該層生瓷片的疊層對(duì)位偏差量。

16、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟s5中，計(jì)算基板中各層生瓷片的疊層對(duì)位偏差量，具體包括以下步驟：

17、s51、獲取基板每一層生瓷片四周的各個(gè)標(biāo)記孔露出的漿料沿水平方向的長(zhǎng)度l；

18、s52、利用公式(1)分別計(jì)算出沿x方向的各個(gè)標(biāo)記孔的疊層對(duì)位偏差量以及沿y向的各個(gè)標(biāo)記孔的疊層對(duì)位偏差量；

19、

20、s53、將沿x方向的各個(gè)標(biāo)記孔的疊層對(duì)位偏差量求平均值得到δx，將沿x方向的各個(gè)標(biāo)記孔的疊層對(duì)位偏差量求平均值δy；

21、s54、利用公式(2)，分別計(jì)算出每一層生瓷片的疊層對(duì)位偏差量δw。

22、

23、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟s1中，每組標(biāo)記孔均包括3個(gè)圓形標(biāo)記孔，各個(gè)圓形標(biāo)記孔的圓心和相應(yīng)的正方形區(qū)域的邊長(zhǎng)的垂直距離為3mm；所述標(biāo)記孔的直徑為0.3mm；每組疊壓對(duì)位孔包括5個(gè)圓形對(duì)位孔。

24、對(duì)生瓷片中每只基板輪廓周圍機(jī)械沖出4組標(biāo)記孔：將每層生瓷片面積按照其上基板分布數(shù)量劃分為相應(yīng)數(shù)量的區(qū)域，并且每個(gè)區(qū)域面積大于基板的外形輪廓面積。采用機(jī)械打孔機(jī)對(duì)該層生瓷片基板外形輪廓之外且距離輪廓3mm的四邊，分別沖出等距離分布的圓形標(biāo)記孔各3個(gè)，每邊3個(gè)標(biāo)記孔的圓心均位于同一條直線上，總計(jì)12個(gè)，且12個(gè)標(biāo)記孔孔徑均相同，直徑記為d。同時(shí)采用機(jī)械打孔機(jī)對(duì)每一層生瓷片進(jìn)行疊壓對(duì)位孔加工，分布在生瓷片左右兩邊總計(jì)10個(gè)。

25、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟s2中，所述填孔網(wǎng)版的厚度為0.05mm，所述填孔網(wǎng)版的材質(zhì)為不銹鋼材質(zhì)；所述烘箱中的溫度是50℃，烘干處理時(shí)間為30分鐘。

26、已經(jīng)沖好的所有通孔及標(biāo)記孔相對(duì)位置，制作厚度為0.05mm的對(duì)應(yīng)不銹鋼填孔網(wǎng)版，采用激光切割機(jī)在不銹鋼填孔網(wǎng)版上切割出孔徑及位置與生瓷片上的對(duì)位孔及標(biāo)記孔完全相同的圓孔。將沖孔完成的生瓷片置于印刷機(jī)工作臺(tái)面上真空吸附，在不銹鋼填孔網(wǎng)版鋪上待填孔漿料，利用印刷機(jī)往返運(yùn)動(dòng)的刮板壓力將填孔漿料壓入該層生瓷片中所有的通孔及標(biāo)記孔中。待所有生瓷片均完成填孔后，統(tǒng)一放入50℃的烘箱中對(duì)漿料烘干30min后取出。

27、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟s3中，切割線的寬度為0.3mm；所述烘箱中的溫度是50℃，烘干處理時(shí)間為30分鐘。

28、根據(jù)基板每層的導(dǎo)體設(shè)計(jì)圖形制作相應(yīng)的印刷網(wǎng)版，同時(shí)在每個(gè)印刷網(wǎng)版中設(shè)計(jì)寬度為0.3mm切割線，切割線位于標(biāo)記孔正上方位置，確保印刷后所有標(biāo)記孔的圓心均位于直線中心。隨后將生瓷片放置于印刷機(jī)真空吸附臺(tái)，完成對(duì)每層生瓷片的基板導(dǎo)體圖形及切割線的印刷。待所有生瓷片均完成印刷后，統(tǒng)一放入50℃的烘箱中對(duì)漿料烘干30min后取出。

29、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟s4中，等靜壓力機(jī)的工作參數(shù)為：溫度為75℃，壓力為3000psi，時(shí)間為20min。

30、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟s4中，生瓷片疊層處理時(shí)，利用定位銷插入各層生瓷片相對(duì)應(yīng)的疊壓對(duì)應(yīng)孔中，對(duì)各層生瓷片進(jìn)行定位。

31、和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：

32、(1)本發(fā)明通過對(duì)基板共燒前每層生瓷片相同位置處進(jìn)行4組疊層對(duì)位偏差量標(biāo)記孔的沖孔，漿料填孔，切割線印刷，等靜壓和熱切，比較任意一層生瓷中標(biāo)記孔相對(duì)于表層標(biāo)記孔的位置變化，從而得出該層生瓷片的疊壓對(duì)位偏差量方向。在ltcc生產(chǎn)實(shí)踐中，通常只會(huì)在整張生瓷片的邊緣沖出用于套在疊壓板對(duì)位柱上的直徑2mm的對(duì)位孔用于疊層對(duì)位，每只基板生切后邊緣全部為白瓷，但基板內(nèi)部各層之間的對(duì)位偏差量由于瓷體的不透明性則無從得知。而本發(fā)明中，通過在生瓷片每只基板輪廓邊緣四周沖出直徑更小的標(biāo)記孔，再輔以漿料實(shí)心填充，切割后在不破壞基板內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時(shí)通過標(biāo)記孔中漿料的偏差情況就能定量的計(jì)算出該基板任意層的偏差量。因此，本發(fā)明可以對(duì)基板疊層對(duì)位偏差量情況精確到具體的任意層，從而為每只基板提供其具體的疊層偏差數(shù)據(jù)，對(duì)于某些對(duì)疊層精度有明確要求的基板提供篩選數(shù)據(jù)。

33、(2)由于ltcc多層基板的加工流程較復(fù)雜，通常都會(huì)涉及到打孔，填孔，印刷，疊層，等靜壓，共燒，劃片，后印，后燒等，因此，本發(fā)明可以在共燒前對(duì)不滿足疊層對(duì)位偏差量的基板進(jìn)行及早剔除，不合格基板就不必流入余下工序進(jìn)行無謂的生產(chǎn)加工，一方面可以節(jié)省人力資源。同時(shí)由于基板的后印會(huì)采用金，鈀銀等金屬漿料，不合格基板的及早剔除也可以減少漿料的浪費(fèi)，節(jié)約材料成本。對(duì)于某些特定應(yīng)用場(chǎng)景下的ltcc基板，例如射頻終端基板，對(duì)基板中的微波信號(hào)傳輸層的疊層對(duì)位精度要求極大，常規(guī)基板生產(chǎn)工藝則無法提供每只基板中該層的疊層對(duì)位偏差量。但在本發(fā)明中，通過對(duì)該層疊層偏差量的計(jì)算，可以為基板疊層偏差量篩選提供依據(jù)，剔除偏差量不符合要求的基板，提高生產(chǎn)質(zhì)量。