[发明专利]大尺寸LTCC基板烧结工艺

说明书

技术领域

本发明属于低温共烧陶瓷（LTCC）工艺技术，涉及一种大尺寸LTCC基板烧结工艺，可以满足LTCC工艺制作中大型基板的烧结。

背景技术

随着电子产品对性能、功能、成本、可靠性、小型化等要求越来越高，促进了LTCC技术长足进步，低温共烧陶瓷技术的应用越来越广泛，随着8″LTCC工艺的应用，基板的尺寸也出现多元化，一些特殊的超大尺寸基板（基板尺寸150mm×150mm）对烧结工艺提出了更高的要求。

烧结主要是在烧结炉中设定合适的烧结曲线，由气体加热器控制加热，通过热电偶的反馈信号控制烧结炉膛内温度沿烧结曲线的设定温度进行。由于超大尺寸的LTCC基板尺寸大，一般的烧结曲线不能很好的完成排胶、整形的过程，烧结后往往出现基板翘曲、变形、裂纹等现象。

发明内容

本发明的目的在于解决超大尺寸LTCC基板在烧结过程中出现的翘曲、变形、裂纹等工艺问题，保证超大尺寸LTCC基板烧结后的平整度。

本发明所采用的技术方案是：通过对烧结曲线初始升温期、排胶期、升温期时间及升温速度的合理调整，将初始升温期、排胶期由原来的一阶设置更改为多段设置，得到一条合适的烧结曲线，并应用于超大尺寸LTCC基板的烧结。另外，多孔三氧化二铝烧结支架的应用使得LTCC基板在烧结过程中受热均匀。

大尺寸LTCC基板的烧结曲线的初始升温期、排胶期的各项参数设置包括以下内容：

（1）初始升温期一段：25℃～130℃；时间：45min～55min；

（2）初始升温期二段：130℃～215℃；时间：40min～50min； 

（3）排胶期一段：215℃～380℃；时间：160min～180min；

（4）排胶期二段：380℃～400℃；时间：20min～30min；

（5）排胶期三段：400℃～400℃；时间：120min～150min；

在烧结过程中，LTCC基板设置于烧结支架上，所述烧结支架为多孔三氧化二铝烧结支架，开孔率为45%～60%。

对于尺寸超过150mm×150mm并小于200mm×200mm的大尺寸基板，所述烧结支架尺寸为250mm×250mm，厚度为3mm～5mm。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

1、烧结曲线的各温度区间段适用于超大尺寸LTCC基板的烧结。

2、基板烧结后平整度、密度等特性均满足产品要求。

3、烧结曲线稳定，使用范围广泛。

4、多孔三氧化二铝烧结支架适用于大尺寸LTCC基板的烧结工艺。

附图说明

图1是本发明的烧结曲线；

图2是本发明的烧结曲线各区间的参数。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

结合图1与图2，通过设置多段初始升温期与排胶期，调整烧结曲线中各温度区间的时间、速度与功率参数，得到一条合适的烧结曲线，保证大尺寸LTCC基板在烧结过程中排胶充分，烧结后基板平整度佳。

将尺寸为250mm×250mm×5mm的三氧化二铝烧结支架用于大尺寸LTCC基板的烧结工艺中对大尺寸LTCC基板进行支撑，三氧化二铝烧结支架为一面积大于大尺寸LTCC基板的板，其上开有多个孔，使得大尺寸LTCC基板在烧结过程中受热均匀，解决了因LTCC基板因尺寸偏大造成的烧结后产生变形、翘曲、裂纹等现象，保证了超大尺寸LTCC基板烧结后的平整度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。