微孔填充工藝在HTCC金屬化方面的研究

王 慧，王亞君

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所，北京 100176)

高溫共燒陶瓷（High Temperatureco-fired Ceramic，HTCC）是一種采用材料為鎢、鉬、錳等高熔點(diǎn)金屬發(fā)熱電阻漿料，按照發(fā)熱電路設(shè)計(jì)的要求印刷于92%～96%的氧化鋁流延陶瓷生坯上，并通過(guò)4%～8%的燒結(jié)助劑多層疊合，在1500～1600℃的高溫下共燒成一體的多層陶瓷制造技術(shù)。具有耐腐蝕、耐高溫、壽命長(zhǎng)、高效節(jié)能、溫度均勻、導(dǎo)熱性能良好、熱補(bǔ)償速度快等優(yōu)點(diǎn)，而且不含鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯、多溴二苯醚等有害物質(zhì)，符合歐盟RoHS等環(huán)保要求。因燒結(jié)溫度高，HTCC不能采用金、銀、銅等低熔點(diǎn)金屬材料，必須采用鎢、鉬、錳等難熔金屬材料，這些材料電導(dǎo)率低，會(huì)造成信號(hào)延遲等缺陷，所以不適合做高速或高頻微組裝電路的基板。但是，由于HTCC基板具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、熱導(dǎo)率高、化學(xué)穩(wěn)定性好和布線(xiàn)密度高等優(yōu)點(diǎn)，因此在大功率微組裝電路中具有廣泛的應(yīng)用前景。印刷填孔過(guò)程是陶瓷金屬化及片式元件行業(yè)生產(chǎn)工藝流程中的重要環(huán)節(jié)之一，近幾年隨著HTCC技術(shù)在電子、通訊、汽車(chē)、計(jì)算機(jī)和醫(yī)療等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，精密印刷填孔設(shè)備在國(guó)內(nèi)也得到了大力發(fā)展。圖1為典型的HTCC基板示意圖，由此可知采用HTCC工藝制作的基板具有可實(shí)現(xiàn)集成電路芯片封裝、內(nèi)埋置無(wú)源元件及高密度電路組裝的功能。

圖1 HTCC基板示意圖

1 HTCC技術(shù)工藝流程簡(jiǎn)介

HTCC與LTCC技術(shù)工藝流程非常相似，典型的HTCC生產(chǎn)工藝流程包括漿料制備→流延成膜→切片→打孔→微孔填充→印制電極→印制無(wú)源元件→單層檢測(cè)→疊片→熱壓→切片 (批量生產(chǎn))→排膠燒結(jié)→產(chǎn)品檢測(cè)等過(guò)程，圖2為HTCC基板制造的工藝示意圖。……