一种基于LTCC技术的变频电路基板制作方法及变频电路技术

本发明专利技术公开了一种基于LTCC技术的变频电路基板制作方法及变频电路，包括：采用带膜加工工艺依次完成LTCC基板各层生瓷片的打孔、填孔和网印工序；在叠片台上按顺序依次套上各层生瓷片后套上叠片盖板，并使用铝箔袋进行真空包封得到待层压LTCC生瓷片组件；在第1层与第2层的背面空腔放入碳粉塞子，在第19层与第20层的正面空腔放入道康宁硅胶塞子；对待层压LTCC生瓷片组件进行等静压层压后，取出道康宁硅胶塞子，并完成LTCC生瓷坯热切与单元电路的共烧工序，得到带有双面空腔的LTCC基板；根据变频电路的版图设计，在LTCC基板上完成正、背表面的围框焊接与元器件安装，获得变频电路基板。本发明专利技术制作的电路基板厚度小、集成度高、工艺流程简单且成本低。流程简单且成本低。流程简单且成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LTCC技术的变频电路基板制作方法及变频电路


[0001]本专利技术涉及一种基于LTCC技术的变频电路基板制作方法及变频电路，属于LTCC基板领域。

技术介绍

[0002]目前对于变频电路大多使用传统的PCB载体进行制作，其变频电路的集成度低，且电路的尺寸和重量较大，不满足目前电子产品小型化、轻量化的要求。而随着LTCC技术的发展，LTCC(低温共烧陶瓷)基板已成为封装现代微电子组件的典型先进基板；LTCC技术是将低温烧结陶瓷粉制成生瓷带，经打孔、填孔、网印等工艺制出所设计的电路版图，并将多个元器件如电容、电阻、电感、滤波器、功分器和耦合器等埋入多层陶瓷基板中，叠压在一起，内外电极可选用Ag、Cu或Au等金属材料，在小于1000℃的温度条件下烧结，最终制成3D高密度集成电路；LTCC基板具有三维布线密度高、可内埋集成元件、高频传输性能好、环境适应能力强等显著特点；但是，目前针对变频电路LTCC基板的制作，主要通过优化三维电路的布线布局设计，减少实心地层的布局面积，并通过适当增加基板厚度，将变频电路集成在基板的一面；该制作方法增加基板厚度会导致生产成本增加，集成度相对较低，并且容易引起信号之间的串扰。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于LTCC技术的变频电路基板制作方法及变频电路，解决现有技术中变频电路基板厚度大、成本高、集成度不够高的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种基于LTCC技术的变频电路基板制作方法，所述方法包括：
[0006]采用带膜加工工艺依次完成LTCC基板各层生瓷片的打孔、填孔和网印工序，以控制各层生瓷片的层间对位；
[0007]使用激光切割机对各层生瓷片进行二次对位空腔切割，加工出第1层、第2层、第19层、第20层生瓷片上的空腔；
[0008]在叠片台上按顺序依次套上各层生瓷片后套上叠片盖板，并使用铝箔袋进行真空包封得到待层压LTCC生瓷片组件；其中，在第1层与第2层的背面空腔放入碳粉塞子，在第19层与第20层的正面空腔放入道康宁硅胶塞子；
[0009]对所述待层压LTCC生瓷片组件进行等静压层压后，取出道康宁硅胶塞子，并完成LTCC生瓷坯热切与单元电路的共烧工序，得到带有双面空腔的LTCC基板；
[0010]根据变频电路的版图设计，在带有双面空腔的LTCC基板上完成正、背表面的围框焊接与元器件安装，获得变频电路基板。
[0011]结合第一方面，优选地，所述带膜加工工艺是指在各层生瓷片的打孔、填孔和网印
工序中保留生瓷片背面的Mylar膜，在进行叠片工序前再将背面的Mylar膜去除。
[0012]结合第一方面，优选地，所述网印工序的印刷步骤包括：
[0013]先在印刷烘干完成的第1层与第3层正面分别贴上一张与生瓷片等大的静电膜；
[0014]将贴好静电膜的生瓷片正面向下放置在真空台上，去除所述第1层与第3层生瓷片背面自身的mylar膜；
[0015]再对第1层与第3层生瓷片进行背面金属图形的印刷；
[0016]根据设定的干燥条件完成印刷浆料的干燥处理。
[0017]结合第一方面，优选地，所述设定的干燥条件包括：干燥温度为40℃，干燥时间为30min。
[0018]结合第一方面，优选地，所述静电膜的厚度为50～70μm，静电膜的剥离强度为2～4gf/25mm。
[0019]结合第一方面，优选地，所述在第19层与第20层的正面空腔放入道康宁硅胶塞子时，将道康宁硅胶塞子外包裹保鲜膜，以防止所述道康宁硅胶塞子与生瓷片或印刷金属黏连。
[0020]结合第一方面，优选地，所述在第1层与第2层的背面空腔放入碳粉塞子包括：使用厚度为115μm的碳粉生瓷进行层压，所述碳粉生瓷的层数与空腔层数相同；所述碳粉生瓷层压的预热时间设置为10min，预热温度设置为70℃,层压压力设置为1000psi，层压时间设置为20min。
[0021]结合第一方面，优选地，所述单元电路的共烧工序包括：将LTCC生瓷片的背面空腔朝上置于烧结支架上进行烧结，参照碳粉材料TG曲线在LTCC基板烧结曲线的600℃保温1小时，以使所述碳粉塞子充分烧结排除。
[0022]结合第一方面，优选地，所述等静压层压的预热时间设置为10min，预热温度设置为70℃,层压压力设置为3000psi，层压时间设置为10min。
[0023]第二方面，本专利技术提供一种基于LTCC技术的变频电路，使用如第一方面任一项所述的方法制备而成。
[0024]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0025]本专利技术基于LTCC技术的变频电路基板制作方法能够将无源网络、控制线、电源线与无源器件集成到LTCC基板内部，提高了电路集成度，实现将具备相同功能的PCB载体变频电路体积减少50％，重量减少40％。并且，本专利技术采用了双面空腔LTCC基板结构，中频芯片集成在基板一面，射频芯片集成在基板的另外一面，有效防止信号间串扰；实现了变频电路组件的高密度集成化、体积小、重量轻、环境适应性强，优化电路性能，进一步提高了电路在各种应用环境下的可靠性；
[0026]此外，本专利技术通过在LTCC基板背面空腔放入的碳粉塞子使用牺牲层材料即碳粉生瓷进行层压制作，层压工艺加工时，不需要工装进行约束，工艺简单，操作性强；并且本专利技术在LTCC生瓷片制作过程中使用带膜加工工艺，相对常规的生瓷片脱膜覆膜工艺，解决了LTCC生瓷片双面印刷导致的基板层间对位偏差问题，简化了工艺流程，适合推广运用。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例提供的基于LTCC技术的变频电路基板制作方法加工完成的变
频电路基板内部结构示意图；
[0028]图2中的(A)和(a)分别是本专利技术实施例提供的基于LTCC技术的变频电路基板制作方法加工完成的LTCC基板正面顶视图和LTCC基板正面的空腔示意图；
[0029]图3是的(B)和(b)分别是本专利技术实施例提供的基于LTCC技术的变频电路基板制作方法加工完成的LTCC基板背面顶视图和LTCC基板背面的空腔示意图；
[0030]图4是本专利技术实施例提供的基于LTCC技术的变频电路基板制作方法加工完成所获得的变频电路的基板正面顶视图；
[0031]图5是本专利技术实施例提供的基于LTCC技术的变频电路基板制作方法加工完成所获得的变频电路的基板背面顶视图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LTCC技术的变频电路基板制作方法，其特征在于，所述方法包括：采用带膜加工工艺依次完成LTCC基板各层生瓷片的打孔、填孔和网印工序，以控制各层生瓷片的层间对位；使用激光切割机对各层生瓷片进行二次对位空腔切割，加工出第1层、第2层、第19层、第20层生瓷片上的空腔；在叠片台上按顺序依次套上各层生瓷片后套上叠片盖板，并使用铝箔袋进行真空包封得到待层压LTCC生瓷片组件；其中，在第1层与第2层的背面空腔放入碳粉塞子，在第19层与第20层的正面空腔放入道康宁硅胶塞子；对所述待层压LTCC生瓷片组件进行等静压层压后，取出道康宁硅胶塞子，并完成LTCC生瓷坯热切与单元电路的共烧工序，得到带有双面空腔的LTCC基板；根据变频电路的版图设计，在带有双面空腔的LTCC基板上完成正、背表面的围框焊接与元器件安装，获得变频电路基板。2.根据权利要求1所述的基于LTCC技术的变频电路基板制作方法，其特征在于，所述带膜加工工艺是指在各层生瓷片的打孔、填孔和网印工序中保留生瓷片背面的Mylar膜，在进行叠片工序前再将背面的Mylar膜去除。3.根据权利要求1所述的基于LTCC技术的变频电路基板制作方法，其特征在于，所述网印工序的印刷步骤包括：先在印刷烘干完成的第1层与第3层正面分别贴上一张与生瓷片等大的静电膜；将贴好静电膜的生瓷片正面向下放置在真空台上，去除所述第1层与第3层生瓷片背面自身的mylar膜；再对第1层与第3层生瓷片进行背面金属图形的印刷；根据设定的干燥条件完成印刷浆料的干燥处理。4.根据权利要求3所述的基于LTCC技术的变频电路基板制作方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亮，贺彪，高鹏，王会，李聪，
申请(专利权)人：中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心，
类型：发明
国别省市：