不同结构和外形的多层陶瓷封装制作技术

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第 2 0卷 第 l期  l9 9 7年 3月 

电 子 器 件 
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V0 .20, I No.1  
Mac 】 r h. 997  

不 同 结 构 和 外 形 的 多 层 陶 瓷 封 装 制 作 技 术 
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引  言 

二 、 同外 形 的 多层 陶瓷 封装 制作  不
2  1 多 层 陶 瓷 封 装 工 艺 漉 程 圈  图 1为多 层 陶瓷 封 装 工 艺 流 程 图 

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烧结 H r 镀 l _] _ 电   ]
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图 1 多屡 陶 瓷封 蕈 工 艺流 程 四   
幽 l中 流 延 后 生 瓷 处 理 主 要 是 调 整 生 瓷 片 的 厚 度 , 弥 补 流 延 引 起 的 厚 度 不 均 匀 , 时    同
、  

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屯 子 器 件 

第 2 0卷 

也 引起 生 瓷 收 缩 率 的 变 化 。 同 的处 理 过 程 得到 不 同 收缩 率 的 生 瓷 生 , 主要 取 决 于 处 理 前  不 这 和 处理 后 生 瓷 片 的 厚 度 。 得 到 一 定 厚 度 和 收 缩 率 的 生 瓷 , 理 前 必须 选 择 适 当厚 度 的生 瓷  要 处 片 。层 压 是 印 刷 好 金 属 化 线 条 的生 瓷 片 , 用 适 当 的模 具 , 一定 的温 度 、 力 和 时 同 条 件 下  利 在 压 把各层迭压在一起 。 压过程中 , 层 由于 对 瓷 片加 热 和 加 压 , 瓷 片锟 容 易 变 形 , 此 必 须 利 用  使 因 合 适 的 模 具 来 保 证 瓷 片 不 变 形 或 在允 许 的尺 寸范 围 内变 形 。  
2 2 收 缩 率 控 制   

设 计 多 层 陶 瓷 封 装 的第 一步 是 确 定 生 瓷 的收 缩 率 , 瓷 的收 缩率 确定 后 , 能设 计 模 具  生 才 和 版 剖 尺 寸 。 一 般 地 , 瓷 的 收 缩 率 取 决 于 流 延及 流廷 后 生 瓷 的 整厚 处 理 , 封 装 的 外 形 不  生 但 同 , 会 引起 生 瓷 收 缩 率 的 变 化 。表 l列 出 了 几种 不 同 外 形 的 多 层 陶 瓷 封装 的 收缩 率 。 也   表 1 几 种 不 同 外 形 的 多层 陶 瓷 封 装 的 收 缩 率 
形 状 
方 形  圆 形 

外 形 尺 寸 ( m、 a r  
4 0× d   0 中3   9

腔体尺寸( mm)  
1. 5 5× 1 .5 5   2l  

收缩率 *  
约 l  5 约 2  0

梯 形 

2( 4 上边 ) 4 ( 边 ) × 8下  

2 ( 度) 5高  

约 2  6

*注 : 相 同 的 流 延 和 生 瓷 处 理 条 件 下 得 出 的 收 缩 率   在

实 际工 作 中 , 皋 收 缩 率 变 化不 大 , 了 设 计 模 具 和 版 图的 方 便 , 生 瓷 收 缩 率 作 为一  如 为 把

常 数 (5 ) 若 收 缩 率 偏 离此 常数 , 变流 延 后 的生 瓷 处 理 , 收 缩率 达 到 这 一 常 数 。 果 收  1  , 改 使 如
缩率 变化 很大 , 表 1中 所 示 ( 0 ) 这 样  生 瓷 处 理 后 收 缩率 馄 难 达 到 1  , 要 在 设 计  如 2  , 5 需
时重新 设定生瓷的收缩率 。   2 3 定 位 方 法  .

多层陶瓷封装制作 过程 中, 片定位是犋 重要的一个 环节 , 决定了 层闻 的对位精度 . 瓷 它   目前 一般 采 用 孔 定 位 和 边 定 位 两种 方 法 。 定位 能够 保 证 层 阅 高 的 对 位 精 度 , 给 设 计 和 制  孔 但
作 带 来 一 些 不 便 , 形 多 层 陶 瓷 封 装 一 般 采 用 孔 定 位 方 法 , 为 在 其 后 道 工 序 中 , 掉 定 位  方 固 去 孔 较容 易 。 用 边 定 位 方法 , 间 对位 精 度 低 , 设 计 和 制作 简便 , 方 形 多层 陶 瓷 封 装 一 般  采 层 但 非
采 用边 定 位 方 法 。  

三 、 腔体 和 不 带腔体 的 多层 陶瓷 封装 制 作  带
带 腔 律 的 多 层 陶 瓷 封 装 是 指 在 多 层 内 瓷 的 一 层 或 几层 中 带 有 安 装 器 件 的 空 腔 , 层 陶  多 瓷 封 装是 否 带 腔 体 , 决 于技 术要 求 和用 途 , 外 形 尺 寸 、 密性 、 否 安 装 裸 露 苏 片 等 。带  取 如 气 是
腔 体和 不 带腔 体 多 层 陶 瓷 封 装 在 C AD 设计 , 压 等 方 面 都 有 很 大 的 不 同 . 层  
31 C .   AD 设 计  

多 层 陶 瓷 封 装 的 层 数 越 来 越 多 , 线 越 来 越 复 杂 , 工 设 计 雄 以 满 足 要 求 , 般 采 用  布 手 一

C D 设 计 。 目前 , 于 多 层 离 瓷封 装 的 C D 设 计 软 件 , 以 完 成 多 层 布 线 和 在 表 面 安装 元  A 用 A 可
件 , 不 能 完 成 在 许 多 层 上 安 装 元 件 .不 带 腔体 的多 层 陶 瓷 封 装 , 论 是 单 面还 是 双 面 安 装  但 无 元 件 ,AD 软 件 都 能 完 成 。带 腔 休的 多 层 陶瓷 封 装 , C 即使 是 单 面 安 装 元 件 , A 软 件 也 无法  C D

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第 】期 

付 花 亮 等 : 同 结 构 和 外 形 的 多 层 廊 瓷封 装 制 作 技 术  不

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完 成 , 为 多 层 陶 瓷 封 装 带 腔 体 , 当 于 在 多 层 陶 瓷 的 多 个 层 上 安 装 元 件 。一 十 外 形 为 6 x 因 摺 0   d mm 7 2的 红 外 探 测 模 块 , 十 二 层 陶 瓷 组 成 , 面 安 装 3 由 表 0个 电 阻 和 6 6个 电 容 , 腔 中 安 装  太 多 路 前 置 放 大 器 , 腔 中 安 装 C D, 个 多 层 陶 瓷 模 块 约 有 l 0 小 C 整 0 0个 层 同 互 连 小 孔 , 多 层 脚  此 瓷 模 块 利 用 现 有 的 C D 软 件 无 法 进 行 设 计 . 手 工 设 计 这 样 复 杂 的 多 层 陶 瓷 封 装 , 以 保 证  A 难

设 计 的 正 确 性 无 法 进 行 参 数 的模 拟 , 常需 要几 个 过 程 的 反 复 才 能 满 足 要 求 。 通  
3 2 层 压  .

不 带 腔 体 的 多 层 陶 瓷 封 装 , 压 比较 简 单 , 要 采 用 台 适 的 模 具 保 证 层 同精 确 对 位 即 层 只  

可  带 腔 体 的 多 层 陶 瓷 封 装 层 压不 但 要 保 证 层 闻 精 确 对位 , 要 保 证 腔 俸 不 翘 血 、 变 形 种  还 不
层 问不 分 离 。 图 2为 带 腔 体 多 层 陶 瓷 封 装层 压 时 常 引 起 的 三 种 不 良情 况 。  

I 【 分 离  ,l  l J

脏体 翘 曲  

腔 体 变 形 

层 间分 离 

圈 2 带 腔 体 多屡 陶 瓷层 压 ; 起 的 不 良情 况  i 层 压 时 对 生 瓷 片 加 热 使 瓷 片 变 软 , 软 的瓷 片 在一 定 的 压力 下很 容 易 变 形 。 用 边 定 位  变 采 方 法 层 压 , 瓷 的 外 围周 边 由 于定 位 模 具 的 限 制 不 会 变 形 , 用 孔 定 位 方 法 层 压 , 瓷 的 外  生 采 生
围周 边 会 有很 傲 小 的 变形 , 要 层 压 条 件 适 当 , 形 不 会 引 起 外 形 尺 寸 超 出规 范 值 , 是 , 只 变 但 无 

论 采 用 孔定 位 逐是 边 定 位 层 压 , 会 引起 腔 体 翘 曲 、 形 和 层 同 分 离 。在 腔 俸 中 填充 适 当的  都 变
填 充 物 能够 消 除 这 些 不 良影 响 , 求 填 充 物 在 层 压 温度 下 能 够 变 形但 膨 胀 系 数 不 太 大 。 用  要 采 合 适 的 填充 物 , 体 的 变形 a 够 控 制 在 0 3 。 腔 B .   

四 、 束 语  结
随着多层陶 瓷封装应用领 域的拓宽 , 各种 结 构 和 形 状 的多 层 陶瓷 封 装越 来 越 多 , 了解 它  们 的制 作 技 术 差 异 , 节省 大 量 人 力 物力 , 高 产 品 的 质量 和 成 品 率 . 能 提   作 者 简 介  付 花 亮 , , 9 4年生 , 程 师 , 9 8年 毕业 于 天津 大 学 电子 工 程 系 , 从 事 大 规 模 集 成  男 16 工 18 现
电 路 , 合 集 成 电 路 及 傲 波 器 件 的封 装 。 混  

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电 子 器 件  M a f eurn   c no o y o   i e e   na a t i g Te h l g   f D f r nt S r t r   n   u ln   u tl y r C r m is Pa k g   tuc u e a d O t e M lia e   e a c   c a e i
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第 2 0卷 

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