LTCC制作工艺过程中线条、图案、电阻等关键部分都是通过丝网印刷的方式来实现,其优点是生产效率高、生产成本低。可以说丝网印刷工艺是LTCC精密布线的基础。 
在LTCC微波组件中,其对丝印线条的状态要求更高,其中微带线、带状线的边缘状态和光洁度对微波电路的插入损耗都有直接关系,可以说微带线、带状线的精细制作,是微波性能的保证。印刷用网版的网布规格、张力大小和感光膜厚度可以说是丝印线条分辨率和解析度的基础,其“先天性” 地决定了LTCC丝印线路的状态。因此网版质量的好坏直接影响着印刷的质量。
LTCC用印刷网版制作工艺流程绷网质量指标主要有张力的大小、均匀性。张力大小合适且分布均匀的网版是精确地再现印刷图形的最基本条件。(1)选择合适规格的丝网材料。目前,在微电子封装厚膜电路印刷中应用的丝网主要是聚酯网和不锈钢丝网。随着电子封装高集成度、高封装密度的趋势,要求印刷线条和线间距越来越小,图形的分辨率越来越高。当前,LTCC印刷图形线条已达到50~100μm,有的产品甚至更小。(2)网版从拉网机上裁下后张力都会下降,所以粘网前网布张力要比设定值大一些;(3)绷网过程中要避免一次性绷网拉力过大,否则容易出现崩网情况或者影响网版的耐用性;(4)制作聚酯-不锈钢丝网复合网版时,聚酯网伸缩率大,绷网时四角及中心区域拉伸率偏差较大,影响整个网版张力的均匀性,甚至在四角容易出现崩网现象,可在绷网前可在四角进行留边措施。涂感光胶工艺是采用涂布机或手工刮刀在网布上涂覆一定厚度的感光材料以便后道工序在网版上制作出所需要的图形。一个好的网版要求感光胶首先在印刷面有一定的厚度并且表面平整光滑,这样浆料在印刷时不会从底部凹陷处漏出形成“锯齿” ,其次感光胶还能够把丝网网格填满,这样可以减少印刷刮胶与网版的摩擦力。(1)采用“2+2” 双面涂布法,即网布前后面各用一个刮刀同时涂布2次,这样能够有效地填满丝网网格;(2)干燥后,改用“0+4” 涂布法,即仅在印刷面加涂感光胶4次,主要增加网版膜厚并使其表面平整光滑;(3)干燥后,测量膜厚,继续用“0+4” 涂布法;(4)重复(2)、( 3)步过程直到膜厚达到指定要求。曝光、显影过程是用紫外光透过菲林片的空白区域照射涂覆感光胶的网版,使得乳胶分子与敏化剂(感光剂)分子发生化学交联反应生成空间网状或链状大分子结构的膜层。而对于菲林片中黑色线条挡住没有照射紫外线的感光胶膜在显影过程中则会溶解于显影剂显露出网丝间隔。(1)菲林片质量:黑白对比强烈,边缘锐利,图形清晰、完整,没有砂眼等缺陷,另外曝光时菲林片要注意正反面,并紧贴着网版;(2)曝光机光源:要优选平行光曝光机,这样能有效减少曝光时的侧侵蚀。曝光机光源功率越高,可以减少曝光时间,减少侧侵蚀;(3)曝光时间:没有完全理想的平行光曝光机,所以曝光时间越长侧侵蚀越严重,后续显影后线条会有一定的坡边,影响线条宽度;曝光时间短,感光胶膜与网布的附着强度差,所以高精度网版制作时要在满足强度的条件下选用最短的曝光时间。
(4)显影水压和时间:显影冲洗时要均匀,一般水压越大,图形边缘锐利性会越好,显影时间则要在显影完全的条件下选择最短的显影时间。图4是采用不同的显影时间制作的网版线条显微形貌照片,从图上可以看出显影时间太长时,图形边缘的棱角便开始出现部分溶解钝化, 影响线条的锐利性。
网版制作完毕,需仔细检查是否存在砂眼,图形是否完整,然后可用高倍数影像测量仪和精密张力计检测网版线条宽度以及最终的网版张力,最后在网版四周涂覆封网胶并粘贴银龙胶带, 这样能够避免在使用过程中的酒精、丙酮等化学试剂腐蚀粘网胶,提高网版的使用寿命。LTCC技术对原材料、设备及零件的精度要求非常高,随着微型化产品的需求增加,网版的线宽规格也将变得越来越小。制作高精度的网版,是保障做好完美产品的前提。为了进一步加强交流,艾邦建有LTCC交流群,诚邀LTCC生产企业、设备、材料企业参与。目前群友包括:风华高科、顺络电子、中国集团研究所、中瓷电子、麦捷微、宏达电子、佳利电子、研创光电、云之微、电子科大、国防科大、村田、太阳诱电等加入。

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No. | 议题 | 邀请企业 |
1 | MLCC未来发展趋势 | 宇阳科技 陈永学 战略总监 |
2 | 应用于电子陶瓷领域的毕克产品介绍 | 毕克化学 王玉立 博士 |
3 | 高性能介质材料与元器件 | 天津大学微电子学院 李玲霞教授/博士生导师 |
4 | MLCC用内/外电极材料成分改善研究 | 江苏博迁新材料 江益龙 总经理 |
5 | 叠层机在高端电子陶瓷上的研发突破 | 业内知名设备企业(已确认) |
6 | LTCC高频低介电常数陶瓷生料带 | 上海晶材新材料 汪九山 总经理 |
7 | 浅谈我国无源元器件的机遇与挑战 | 风华高科 黄昆 LTCC事业部经理/技术总监 |
8 | MLCC制作过程中失效原因分析 | 深圳纳科科技 段建林 总经理 |
9 | 多层共烧陶瓷粉料的创新研究 | 华东理工大学 曾惠丹 教授 |
10 | LTCC材料及工艺研究 | 电子科技大学 李元勋 教授 |
11 | LTCC技术工艺集成优化方案 | 214所 何中伟 总工艺师 |
12 | 抓住5G机遇,加速LTCC技术发展 | 拟邀请顺络电子 |
13 | HTCC的技术特点、工艺及发展趋势 | 拟邀请四川六方钰成/艾森达新材料 |
14 | 导电浆料在电子陶瓷上的研究应用 | 拟邀清华大学/乾宇电子/海外华昇 |
15 | LTCC技术在5G通讯用电子陶瓷产品上的应用 | 拟邀请中电13所/麦捷微电子/54所 |
16 | 多层陶瓷电容器瓷料掺杂改性研究 | 上海硅酸盐所 陈学锋 研究员/博士 |
17 | 温水等静压机用于电子陶瓷的控制系统 | 拟邀请中电2所 |
18 | 激光用于电子陶瓷行业的解决方案 | 待定 |
赞助企业:
宇阳科技 | 毕克化学 |
天津大学 | 广东国元行化工科技有限公司 |
合肥费舍罗热工装备有限公司 | 上海住荣科技有限公司 |
无锡晨颖机械科技有限公司 | 韩国赛诺-上海矽诺国际贸易有限公司 |
东莞市腾科视觉自动化设备有限公司 | 东莞市隆吉仪器有限公司 |
成都天大仪器股份有限公司 | 东莞市磨匠设备有限公司 |
宜兴市山佳电子科技有限公司 | 广东首镭激光科技有限公司 |
喜而诺盛自动化科技(苏州)有限公司 |
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报名方式:
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原文始发于微信公众号(艾邦陶瓷展):LTCC印刷网版制作工艺简介