LTCC层压工艺及设备

2012-09-16李晓燕冯哲张建宏

电子工业专用设备 2012年10期

李晓燕，冯哲，张建宏

(中国电子科技集团公司第二研究所，山西太原 030024)

LTCC(Low Tempture Co-fired Ceram ic)是一种将未烧结的流延陶瓷材料叠层在一起而制成的多层电路，内有印制互联导体、元件和电路，并将该结构烧结成一个集成式陶瓷多层材料。LTCC技术以其集成密度高和高频特性好等优异的电学、机械、热学及工艺特性，成为目前电子元件集成化的主流方式，广泛应用于电子、通讯、航空航天、汽车、计算机和医疗等领域。

1 层压工艺

层压是基于帕斯卡原理：在密闭容器内的介质（液体或气体）压强，可以向各个方向均等地传递。

层压工艺：把生瓷片装入薄膜塑料袋，在真空包装机中抽真空并密封，装入层压腔，随活塞的下降置于压力缸的热水中，压力缸密封后通过增压泵增压，生瓷片在压力缸的热水中均匀受压成型，成为致密体。与单向和双向模压成型相比，密度高，均匀性一致。

由于液体介质压力各个方向相等，也常叫等静压。又与冷等静压和热等静压相区别，也叫做温等静压。

层压工艺曲线见图1，分为单步加压、双步加压和可编程加压3种方式。

图1 压力工艺曲线图

2 层压设备研发

层压机是应用于LTCC生产线，将印刷好的叠层生瓷片在一定的温度和压力下紧密粘接，形成一个完整的多层基板胚体。把被加工物体放置于盛满液体的密闭容器中，通过增压系统进行加压对物体的各个表面施加相等的压力，使其密度增大改善物理性质。

2.1 层压机结构

2.1.1 压力系统设计

压力系统由活塞、压力缸和水箱组成 (见图2)，压力缸和水箱均为不锈钢材质以减少锈蚀，圆筒状结构，水箱在压力缸外围，压力缸活塞上有层压腔，料盒放在层压腔中，层压腔随活塞可以自动升降方便装件取件。气动增压泵、压力变送器和泄压阀控制压力，通过增压泵持续向水箱内注水使水压上升，压力变送器实时监测压力值，直至达到压力设定值，增压泵停止工作。恒压过程中，自动补偿压力的下降。当恒压计时结束后，自动泄压。压力的泄放通过泄压回路，考虑到异常情况，另有手动泄压回路。

为了保持压力的恒定，压力缸的密封性至关重要，尤其是压力缸加压口的密封和活塞密封圈的密封。另外，活塞的密封圈属于易损件需要定期检查，发现密封圈有变形或受损时及时更换。

图2 压力系统图示

2.1.2 温度系统设计

2.3.5 非心脏外科手术：为减少外科手术围术期心脏并发症风险，在术前应首先评估外科手术的紧迫性、出血风险和心血管事件的发生风险。在充分权衡出血和血栓风险的基础上，围手术期抗血小板治疗应由多学科(外科医师、麻醉师、心内科医生)和患者共同决定：出血危险较低的患者，可继续服用阿司匹林。如患者进行小型牙科手术、皮肤科操作、白内障手术等出血风险低的手术；手术相关出血风险高，应术前停用抗血小板药物，通常术前停用P2Y12受体拮抗剂至少5d，术前需停用所有抗血小板治疗的患者，如遇到血栓风险高患者，可给予静脉抗血小板药物GPⅡb/Ⅲa 受体拮抗剂或低分子肝素“桥接”。

圆柱形水箱位于压力缸外，水箱外围一圈保温材料对热水起保温作用。温度系统由水箱、浸入式加热棒、热电偶、液位开关和备液箱等组成，其功能是对水箱内的水进行升温和恒温控制，温度的设定通过触摸屏完成，热量通过水传导到工件上。另外温度开关可以在温度上限断开加热，起到保护作用。水位开关监测到水位不足时备液箱自动补水。

为了保持温度的恒定，水箱内加热棒分布要均匀，热电偶要布在压力腔料盒附近。

2.1.3 安全设计

设置安全门锁，只有安全门关闭后设备才能启动自动运行。

设有超压报警和超温报警，压力超过警戒压力值时报警并自动卸压，温度超过上限值时报警并自动关闭加热。

为安全起见，压力缸活塞上下限分别安装磁性传感器和微动开关双保险。