阅读说明：本技术 一种多层陶瓷基板制作方法和系统 (Method and system for manufacturing multilayer ceramic substrate ) 是由 成鹏 刘俊 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多层陶瓷基板制作方法和系统,方法包括：将流延胚体冲压形成流延生胚；在流延生胚的表面生成导电层,基于导电层生成线路,得到初始基板；重叠初始基板,得到重叠板；基于排胶炉处理重叠板得到多层基板；基于烧结炉处理多层基板,得到多层陶瓷基板。系统用于执行方法。本发明实施例通过将流延胚体冲压形成流延生胚；在流延生胚的表面生成导电层,基于导电层生成线路,得到初始基板；重叠初始基板,得到重叠板；基于排胶炉处理重叠板得到多层基板；基于烧结炉处理多层基板,得到多层陶瓷基板,能够针对陶瓷的性质和PCB基板的结构要求,通过合理的步骤获得多层陶瓷基板以满足PCB新工艺的要求。(The invention discloses a method and a system for manufacturing a multilayer ceramic substrate, wherein the method comprises the following steps: stamping the casting blank body to form a casting blank; generating a conducting layer on the surface of the casting green blank, and generating a circuit based on the conducting layer to obtain an initial substrate; overlapping the initial substrates to obtain an overlapped plate; processing the overlapped plate based on a glue discharging furnace to obtain a multilayer substrate; the multilayer substrate is processed based on a sintering furnace to obtain a multilayer ceramic substrate. The system is used for executing the method. In the embodiment of the invention, the casting blank body is punched to form the casting blank; generating a conducting layer on the surface of the casting green blank, and generating a circuit based on the conducting layer to obtain an initial substrate; overlapping the initial substrates to obtain an overlapped plate; processing the overlapped plate based on a glue discharging furnace to obtain a multilayer substrate; the multilayer ceramic substrate is obtained by processing the multilayer substrate based on the sintering furnace, and can meet the requirements of a new PCB process by obtaining the multilayer ceramic substrate through reasonable steps according to the properties of ceramics and the structural requirements of the PCB substrate.)

一种多层陶瓷基板制作方法和系统

技术领域

本发明涉及PCB技术领域，尤其是一种多层陶瓷基板制作方法和系统。

背景技术

基板作为工业集成电路的基础，随着线路加工精度和电路性能要求的提高，针对基板本身的性能的要求也提高，传统的基板材料，逐渐不能满足5G时代的需求。

陶瓷材料作为刚性好、硬度高的材料，具有良好的发展前景，因此，需要针对于陶瓷材料制作的基板提出对应的生产方法。

发明内容

本发明实施例旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明实施例的一个目的是提供一种多层陶瓷基板制作方法和系统。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供一种多层陶瓷基板制作方法，包括：将流延胚体冲压形成流延生胚；在流延生胚的表面生成导电层，基于导电层生成线路，得到初始基板；重叠初始基板，得到重叠板；基于排胶炉处理重叠板得到多层基板；基于烧结炉处理多层基板，得到多层陶瓷基板。

优选地，导电层为金属的导电层，对应的，基于蚀刻或者曝光的方式处理导电层以生成线路。

优选地，多层陶瓷基板制作方法还包括：在重叠板或多层基板或多层陶瓷基板上，执行钻孔、通孔镀铜。

优选地，在流延生胚的表面生成导电层包括：在流延生胚的一表面生成导电层，或在流延生胚的两表面生成导电层，对应的，重叠板中，接触面包括一层导电层；或者，重叠板中，接触面包括二层导电层，且对应的线路一致。

优选地，排胶炉根据预设的温度曲线升温至600°，在4小时内保持温度以处理重叠板得到多层基板。

优选地，烧结炉为氮气烧结炉，用于根据预设的温度曲线，在4小时内从1400°升温至1650°，无压烧结多层基板，得到错层陶瓷基板。

优选地，生成流延胚体包括：将陶瓷粉、三氧化二镝、分散剂和增塑剂，通过球磨、真空除泡和流延成型，得到流延胚体。

优选地，分散剂包括二甲苯、无水乙醇的1:1混合物和油酸，对应的重量比为3wt％和40wt％；增塑剂包括聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇的1:2.5混合物和邻苯二甲酸二丁酯，对应的重量比为5wt％和10wt％；陶瓷粉和三氧化二镝的重量比为65wt％：35wt％。

第二方面，本发明实施例提供一种多层陶瓷基板制作系统，包括：冲压模块，用于将流延胚体冲压形成流延生胚；线路制作模块，用于在流延生胚的表面生成导电层，基于导电层生成线路，得到初始基板；组合模块，用于重叠初始基板，得到重叠板；排胶模块，用于基于排胶炉处理重叠板得到多层基板；烧结模块，用于基于烧结炉处理多层基板，得到多层陶瓷基板。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例通过将流延胚体冲压形成流延生胚；在流延生胚的表面生成导电层，基于导电层生成线路，得到初始基板；重叠初始基板，得到重叠板；基于排胶炉处理重叠板得到多层基板；基于烧结炉处理多层基板，得到多层陶瓷基板，能够针对陶瓷的性质和PCB基板的结构要求，通过合理的步骤获得多层陶瓷基板以满足PCB新工艺的要求。

附图说明

图1是多层陶瓷基板制作方法的一种实施例的流程图；

图2是多层陶瓷基板制作方法的一种实施例的连接图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1。

如图1所示一种多层陶瓷基板制作方法，包括：

S1、将(陶瓷材质)流延胚体冲压形成流延生胚；

S2、在流延生胚的表面生成导电层，基于导电层生成线路，得到初始基板；

S3、重叠初始基板，得到重叠板；

S4、基于排胶炉处理重叠板得到多层基板；

S5、基于烧结炉处理多层基板，得到多层陶瓷基板。

具体的陶瓷基板制作流程包括：

按重量比，称量65wt％陶瓷粉体(平均粒径1.8um)，35wt％Dy2O3(三氧化二镝)放入球磨机中，再加入3wt％油酸与40wt％二甲苯与无水乙醇的混合物(二甲苯、无水乙醇混合物与油酸的比例为1:1)，球磨24小时。

再在球磨机内加入5wt％邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的混合物(邻苯二甲酸二丁酯与聚乙二醇的混合物的比例为1:2.5)及10wt％聚乙烯醇缩丁醛，再次球磨24小时。

通过二次球磨后，将球磨机内浆料进行真空除泡6H,得到流延浆料，将流延浆料经流延成型机，流延得到厚度在0.5-1.0mm的流延坯体，然后冲压成尺寸为120*120mm的陶瓷流延粗坯方片，即流延生胚，简称为生胚。即生成流延胚体包括：将陶瓷粉、三氧化二镝、分散剂和增塑剂，通过球磨、真空除泡和流延成型，得到陶瓷材质的流延胚体。分散剂包括3wt％油酸、40wt％二甲苯和无水乙醇的混合物；增塑剂包括5wt％邻苯二甲酸二丁酯、10wt％聚乙烯醇缩丁醛和聚乙二醇的混合物；陶瓷粉和三氧化二镝的重量比为65：35。

形成生胚后，在生胚上下表面附上一层所需厚度的金属(通常为30-90um)，可以是铜，钨等导电金属，然后通过蚀刻或者曝光的方式印刷出所需电路。当然也可以是非金属的导电层，例如石墨等。即在流延生胚的表面生成导电层，基于导电层生成线路，得到初始基板。导电层为金属的导电层，对应的，基于蚀刻或者曝光的方式处理导电层以生成线路。

完成电路印刷后，将覆好金属的陶瓷生胚(即初始基板)一层一层叠在一起，叠好后放入在排胶炉中，缓慢升温至600℃并保温4h，充分排出其中的有机物，得到多层陶瓷流延粗坯；即排胶炉根据预设的温度曲线升温至600°，在4小时内保持温度以处理重叠板得到多层基板。

将多层陶瓷流延粗坯放入高温烧结炉中，加入氮气，在1400-1650℃范围内缓慢升温，进行无压烧结4小时，得到多层陶瓷板。即烧结炉为氮气烧结炉，用于根据预设的温度曲线，在4小时内从1400°升温至1650°，无压烧结多层基板，得到错层陶瓷基板。

多层陶瓷基板制作方法还包括：在重叠板或多层基板或多层陶瓷基板上，执行钻孔、通孔镀铜。

多层板的线路之间，需要合理的导通；排除非开孔的导通方式，一般都是采取在不同层的线路之间开导电的通孔以实现不同层的线路之间的连接。而在本实施例中，可以在重叠板或多层基板或多层陶瓷基板上，执行钻孔、通孔镀铜。具体在哪一个阶段就执行钻孔和镀铜，取决于实际的需求。

在流延生胚的表面生成导电层包括：在流延生胚的一表面生成导电层，或在流延生胚的两表面生成导电层，对应的，重叠板中，接触面包括一层导电层；或者，重叠板中，接触面包括二层导电层，且对应的线路一致。其中，流延生胚的表面主要为表面积最大的两个表面，即正常PCB制程中的常规用于镀铜的表面。

由多层陶瓷基板的结构可以知道，重叠板是有最少两个初始基板组合/重叠，因此，必然存在对应的接触面，其中，出于节省物料的目的，形成接触面的两个初始基板的表面，可以择一进行镀铜；当然，也可以形成接触面的两个初始基板的表面，都镀铜，此时，出于线路之间不干扰的目的，需要对应的导电层的线路是一致的。

实施例2。

本发明实施例提供如图2所示一种多层陶瓷基板制作系统，包括：冲压模块1，用于将流延胚体冲压形成流延生胚；线路制作模块2，用于在流延生胚的表面生成导电层，基于导电层生成线路，得到初始基板；组合模块3，用于重叠初始基板，得到重叠板；排胶模块4，用于基于排胶炉处理重叠板得到多层基板；烧结模块5，用于基于烧结炉处理多层基板，得到多层陶瓷基板。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。