基于LTCC基板BCB/Cu薄膜混合多层互连技术研究

针对微系统小型化集成对高性能成膜基板需求,研究了基于LTCC基板的BCB/Cu薄膜多层互连关键技术及过程控制要求。提出一种高可靠"T"型界面互连方式的薄膜磁控溅射Cr/Cu/Cr和Cr/Pd/Au复合膜层结构及其制备方法。研究了LTCC基板收缩率偏差、LTCC-薄膜界面缺陷及粗糙度、BCB介质膜固化应力、介质膜金属化的应力等因素对厚薄膜混合基板质量的影响。制备的12层厚薄膜混合基板(10层LTCC基板,2层薄膜布线) 60片,100%全部通过GJB2438 C.2.7成膜基片评价考核要求,相比LTCC基板,布线密度提高4倍,尺寸缩小40%。     

一种LTCC基板上薄膜多层布线技术

LTCC基板上薄膜多层布线工艺是MCM—C／D多芯片组件的关键技术,它可以充分利用LTCC布线层数多、可实现无源元件埋置于基板内层、薄膜细线条精确等优点,从而使芯片等元器件能够在基板上更加有效地实现高密度的组装互连。本文介绍了在LTCC基板上薄膜多层布线工艺技术,通过对导带形成技术、通孔柱形成技术和聚酰亚胺介质膜技术的研究,解决了在LTCC基板上薄膜多层布线的工艺难题。     

LTCC基板上薄膜多层布线工艺技术

LTCC基板上薄膜多层布线工艺是MCM-C/D多芯片组件的关键技术。它可以充分利用LTCC布线层数多、可实现无源元件埋置于基板内层、薄膜细线条等优点,从而使芯片等元器件能够在基板上更加有效地实现高密度的组装互连。文章介绍了LTCC基板上薄膜多层布线工艺技术,通过对导带形成技术、通孔柱形成技术和聚酰亚胺介质膜技术的研究,解决了在LTCC基板上薄膜多层布线中介质膜"龟裂",通孔接触电阻大、断路,对导带的保护以及电镀前的基片处理等工艺难题。     

低温共烧陶瓷多层基板精细互连技术

微电子技术和封装工艺的发展使超大规模集成电路(VLSI)的密度越来越高,而高密度低温共烧陶瓷(LTCC)基板的制作依赖于基板内部导体的精细互连技术.为了满足LTCC多层基板高密度互连的工艺要求,必须使基板微通孔的直径及导线线宽缩小到100 μm以内.基于此,首先介绍了LTCC生瓷带层的微通孔形成与填充工艺,以及所形成的微通孔的特点;利用厚膜丝网印刷技术形成精细导线,分析了影响印刷质量的工艺参数;最后简要介绍了薄膜光刻等新技术.通过应用上述几种先进的精细互连工艺技术,极大地提高了LTCC多层基板的互连密度.     

低温共烧陶瓷基板的薄膜金属化

就低温共烧陶瓷(LTCC)基板实用化过程中遇到的问题,研究了LTCC基板的薄膜金属化技术;经复合膜系Ti/Ni/Au薄膜金属化的LTCC基板可满足各项技术指标要求,通过考核证明了用此方法制得的基板可靠性高,完全满足使用要求。     

采用喷墨技术和薄膜线路技术的LTCC多层印制电路板

概述了综合运用薄膜线路技术、喷墨打印技术和激光钻孔技术以及采用常规技术制作LTCC基板的简要工艺。     

LED的LTCC封装基板研究

LTCC基板广泛应用于先进的LED封装技术。阐述了LED的陶瓷封装基板的特点,介绍了制造LTCC封装基板的生瓷片性能和制造工艺,通过对LTCC基板热电分离结构的优点分析,指出金属散热通孔是提高LTCC基板散热效果的关键原因,并展望了LTCC封装基板发展方向。     

LTCC半切割基板制作技术研究

LTCC应用中，有些用户要求提供不切透的大尺寸联片LTCC基板，以方便后步自动贴装、自动粘片加工。本文选取为某用户加工的蓝牙基板为例，介绍了LTCC半切割基板制作技术，并从LTCC半切和激光半切的角度阐述了两种半切加工方法和工艺优化过程，对两种工艺试验结果进行了分析比较。     

薄膜金属化LTCC基板的薄膜阻碍层对共晶焊的影响

讨论了LTCC工在板薄膜金属化技术中,有效阻碍层的选择对基板共晶焊的影响。实验结果表明,Ti/Ni是一种高可靠性的阻碍层,而且Ti/Ni/Au也是一种较理想的LTCC基板薄膜金属化结构。     

LTCC表面金属化的可焊性研究

采用还原气氛焊接,研究了LTCC基板的表面金属化工艺对In-Sn、Pb-Sn和Au-Sn焊料可焊性的影响。结果表明厚膜烧结的PdAg导体可焊性较差,In-Sn和Pb-Sn焊料在其表面分别出现了不润湿和溶蚀现象。通过对LTCC基板表面导体进行电镀改性,Cu/Ni/Au镀层提高了Pb-Sn和Au-Sn焊料的可焊性,而Cu/Ni/Sn镀层则提高了In-Sn和Pb-Sn焊料的可焊性。最后,对提高可焊性的因素进行了讨论。     

化学镀镍钯金技术在LTCC低成本化进程中的应用

介绍了一种通过在LTCC银导体上化学镀镍钯金替代金导体的工艺方法。利用该方法制备LTCC微波基板可有效解决化学镀镍金在LTCC基板制备过程的工艺缺陷。通过性能测试可知,化学镀镍钯金LTCC基板平均金丝键合强度可达到305 mN,平均金带键合拉力均大于500 mN,平均芯片剪切强度达到5.28 kgf。利用化学镀镍钯金技术制备的LTCC基板性能良好,有效推进了LTCC基板的低成本化进程。     

平面零收缩LTCC基板制作工艺研究

LTCC基板的共烧收缩均匀性受到材料和加工工艺的影响较大,使烧成基板的平面尺寸难以精确控制,成为LTCC基板实现高性能应用的一大障碍,需要重点突破。文章在简要介绍了常见平面零收缩LTCC基板制作工艺技术的基础上,通过精选LTCC生瓷带并设计10层和20层LTCC互连实验基板,提出评价指标,根据自有条件开展了自约束烧结平面零收缩LTCC基板的制作工艺研究,重点突破了层压与共烧工艺,将LTCC基板平面尺寸的烧结收缩率不均匀度由通常的士0．3％-±0．4％减小到小于士0．04％,可以较好地满足高密度高频MCM研制的需要。     

重烧对LTCC基板性能的影响

在LTCC基板制造工艺中经常需要进行后烧结，本文对Dupont951和FerroA6-MLTCC材料烧结后的LTCC基板多次重烧后的电性能、机械性能、材料结构的影响进行了研究。重点研究了重烧对材料的结构和机械性能的影响。从研究的结果来看，重烧对LTCC基板的电性能影响较小，对基板的材料结构和机械性能有一定的影响，其中重烧对Dupont951的机械性能影响较大。     

LTCC工艺技术研究

叙述了LTCC技术的起源、特点及未来发展趋势.介绍了LTCC产品的种类、优越性及广阔的应用领域,对LTCC工艺技术中高精度金属化印刷技术和陶瓷高温共烧技术进行了深入研究,剖析了影响金属化印刷精度、导体表面粗糙度、LTCC基板翘曲度和陶瓷强度的工艺因素.并分析了如何根据产品布线特点来设计和优化印刷工艺参数、如何根据基板结构特点来设计和优化排胶曲线.通过大量的工艺试验和数据测试,结果表明,印刷压力影响金属化导体精度和表面粗糙度、烧结曲线排胶段升温速率影响LTCC基板翘曲度和陶瓷强度.     

LTCC基板共烧平整度工艺研究

LTCC共烧工艺是基板加工的重要环节,有很多因素会影响产品加工进程。一般来说,从设计上要预先充分考虑,以避免负面因素影响基板共烧效果。介绍了LTCC基板/低温共烧陶瓷基板技术及共烧致密化技术的机理,阐述了LTCC平整度重要性及改善基板表面平整度工艺的优化过程。通过综合比较版图优化前后的内层金属含量、不同尺寸样品加工、结构设计等因素,经过多重试验验证,结果表明,版图优化措施切实可行,可有效提高LTCC基板共烧平整度。     

基于神经网络与NSGA-Ⅱ算法的LTCC基板成型工艺优化

低温共烧陶瓷(LTCC)基板制作工艺复杂,产品质量对工艺参数十分敏感,微小的成型缺陷就会影响其功能特性.文章将BP神经网络和多目标遗传算法——NSGA-Ⅱ(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ)相结合用于LTCC基板在层压和烧结工艺过程中的工艺参数优化.根据LTCC基板成型过程中出现的微通道变形、互联金属柱错位、基板翘曲三种主要成型缺陷与相关工艺参数的正交仿真实验结果,对神经网络模型进行训练,建立了三种成型缺陷与工艺参数之间的神经网络预测模型.在此基础上,采用多目标遗传算法对三种成型缺陷相关工艺参数进行多目标优化求解,得到了较优的工艺参数组合,用于指导相关产品制作工艺设计.     

一种LTCC半切割基板制作技术

LTCC应用中,有些用户要求提供不切透的大尺寸联片LTCC基板,以方便后步自动贴装、自动粘片加工.当前使用的机械切割设备,一般都会将LTCC基板切透.由于LTCC基板使用的制作材料、层数不同,机械切割设备厂家也未推荐半切的参数,因此必须通过实验优选出适于LTCC半切的工艺参数和方法.文章选取某种蓝牙基板为例,介绍了LT...     

三维微流道系统技术研究

采用LTCC技术,可以获得替代采用硅或其他技术制作的微功能结构,简化工艺,降低成本.重点研究了内嵌三维(3D)微流道系统LTCC多层基板成型中的关键技术:热压和烧结,并进行工艺优化.利用优化的热压、烧结工艺参数,可制备出完好的3D微流道系统LTCC多层基板;通过实验验证,LTCC内嵌三维微流道系统取得了良好的散热效果.     

LTCC工艺技术的重点发展与应用

本文主要介绍LTCC工艺制造技术在目前和将来一段时间内的重点发展与应用情况,包括平面零收缩LTCC基板、空腔制作、精密细线条加工、带敏感结构LTCC基板,以及LTCC集成组件与模块、MCM用标准化封装外壳、LTCC用于微系统和传感器等。     

MCM多层共烧陶瓷基板技术的研究进展

本文介绍了MCM中的高温共烧陶瓷与低温共烧陶瓷基板技术,以及共烧陶瓷基板技术的研究进展情况。讨论了多层共烧陶瓷基板的关键工艺,比较了HTCC和LTCC的工艺。并对多层共烧陶瓷基板的发展进行了展望。