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。

      LTCC印刷网版制作工艺及要点


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。

LTCC印刷网版制作工艺及要点

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印刷用网版的网布规格、张力大小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印刷网版制作工艺及要点

       LTCC用印刷网版制作工艺流程

LTCC用网版流程

1、绷网

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不锈钢丝网。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。

2、涂感光胶

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。

3、曝光与显影

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。

LTCC印刷网版制作工艺及要点

影响曝光、显影的几点关键工艺因素:

(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。
       LTCC印刷网版制作工艺及要点
曝光时间控制条


(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。
       LTCC印刷网版制作工艺及要点     不同显影时间线条边缘状态


4、检验


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。


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11月26日,田菱智能科技(昆山)有限公司将参加在昆山举行的第三届高端电子陶瓷产业高峰论坛,由渡边智贵先生带来《LTCC丝网印刷中与网版相关的不良改善》演讲分享,欢迎对精密网版制作感兴趣的朋友前来分享交流。


LTCC低温共烧陶瓷活动推荐:

第三届高端电子陶瓷产业高峰论坛(江苏昆山·11月26日)

01

主要议题


序号

议题

拟邀请单位

1

基于HTCC技术的发展与应用

佳利电子 胡元云 常务副总/研究院院长 

2

高端电子陶瓷在汽车领域的发展应用

博世

3

先进低温共烧无源集成材料和器件技术发展

电子科大

4

LTCC射频模块的发展与应用

京瓷

5

高精密叠层机应用于多层陶瓷基板介绍

上海住荣

6

LTCC丝网印刷中与网版相关的不良改善

昆山田菱  渡边智贵

7

LTCC低介电常数粉体量产应用发展

中科院深圳先进技术研究院  颜廷楠  博士

8

LTCC生瓷带的环境与工艺适应性要求研讨

兵器214所 何中伟  总工程师

9

低温共烧压电陶瓷致动器的应用及发展

苏州攀特电陶 潘铁政 董事长

10

实现电子元器件小型化、高频化、集成化的LTCC陶瓷

耘蓝集成电路 洪世勋 研发总监

11

介电玻璃粉的开发与应用

赣州中傲新瓷 缪锡根 博士/研发总监

12

应用于HTCC的高性能粉体制备

艾森达 

13

应用于低温共烧陶瓷5G射频模组材料方案

杜邦

14

电子陶瓷用金属浆料配套应用方案

常州聚和

15

高导热陶瓷低温烧结助剂的研究

厦门钨业

16

高性能陶瓷基板在IGBT中的应用与发展

比亚迪半导体、

17

陶瓷覆铜板在大功率半导体的应用

罗杰斯

如有演讲意向,请联系周小姐:18320865613(微信同电话号码)


02

报名方式

方式一:加微信
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艾果果:13312917301(微信同电话号码),

邮箱:ab008@aibang.com;注意:每位参会者均需要提供信息;


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原文始发于微信公众号(艾邦陶瓷展):LTCC印刷网版制作工艺及要点

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作者 ab

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