超厚多層共燒陶瓷的切片方法
【專利說明】超厚多層共燒陶瓷的切片方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種共燒陶瓷的切片方法，尤其涉及一種對超厚多層共燒陶瓷的切片方法。
【背景技術(shù)】
[0003]多層共燒陶瓷是一種制造現(xiàn)代微電子組件用多層電學(xué)互連基板和封裝外殼的先進工藝技術(shù)，按其構(gòu)成部分的多層介質(zhì)材料與導(dǎo)體材料共同燒結(jié)時的溫度高低不同，可分為LTCC (低溫共燒陶瓷)和HTCC (高溫共燒陶瓷)，因材料性能特點的差別，LTCC既用于制作基板又用于制作外殼，而HTCC通常只用于制作外殼。
[0004]采用多層共燒陶瓷工藝制作基板或外殼，一般都需要將基板或外殼單元拼版為多聯(lián)片后按4英寸、6英寸或8英寸方片生瓷片流片加工。在多層生瓷片疊壓為整塊生瓷板后，采用燒前軟板的刀片熱切或燒后硬板的砂輪旋切工藝，將整體陶瓷板分切為多個單元陶瓷塊(單元基板或外殼)。
[0005]隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，3D-MCM (三維多芯片組件)、SIP (系統(tǒng)級封裝)、MEMS(微機電系統(tǒng))組件、T/R (發(fā)射/接收)組件等高性能微電子組件的功能越來越多、集成密度越來越高、組封裝結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，使作為其基礎(chǔ)構(gòu)件的基板或外殼的互連層數(shù)越來越多、厚度越來越大，往往需要加工層數(shù)超過50層、厚度大于5mm的多層、超厚共燒陶瓷。
[0006]然而，目前用于軟板刀片熱切工藝的生瓷熱切機和用于硬板砂輪旋切工藝的砂輪劃片機的最大切片深度都只能達到5_，也即當(dāng)聯(lián)片加工的多層共燒陶瓷燒前生瓷板或燒后熟瓷板的厚度超過5_時，就不能采用常規(guī)的切片工藝方法分切為多個單元陶瓷塊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種超厚多層共燒陶瓷的切片方法，解決多層共燒陶瓷加工中常用的單面切片最大切厚只能達到5_的難題。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種超厚多層共燒陶瓷的切片方法，其特征是，包括以下步驟:
步驟1、在單層生瓷片導(dǎo)電帶網(wǎng)印工序中，分別在頂層生瓷片的上表面上、底層生瓷片的下表面上，隨導(dǎo)電帶圖形一起印制上切片對準(zhǔn)線；
步驟2、通過多層共燒陶瓷的疊片、層壓和燒結(jié)工序，獲得熟瓷陶瓷板，使切片對準(zhǔn)線位于陶瓷板的頂面和底面且上下對正；
步驟3、將單面粘性的劃片膜粘繃在框架上；將待切片的陶瓷板頂面朝上粘貼在劃片膜具有粘性的表面之上，形成頂面劃片板膜框組；
步驟4、將頂面劃片板膜框組固定在劃片機的載片臺上；
步驟5、采用砂輪劃片機沿陶瓷板頂面的切片對準(zhǔn)線進行劃切，將陶瓷板上半部劃切出縱橫垂直交錯的頂面切口；
步驟6、將陶瓷板從劃片膜上揭下翻轉(zhuǎn)，將具有切口的頂面朝下粘貼在粘繃于另一框架上的劃片膜粘性表面，形成底面劃片板膜框組；
步驟7、將底面劃片板膜框組固定在劃片機的載片臺上；
步驟8、采用砂輪劃片機沿陶瓷板底面的切片對準(zhǔn)線進行劃切，切出縱橫垂直交錯的底面切口，直至底面切口與頂面切口相貫通為止，陶瓷板被分切為多個單元陶瓷塊。
[0009]框架的一側(cè)具有一凸緣，劃片機載片臺上設(shè)置兩個分別卡于凸緣兩端的定位銷，對框架進行定位。
[0010]步驟4、步驟7中，通過真空吸附頂面劃片板膜框組、底面劃片板膜框組中的劃片膜不具有粘性的背面，使頂面劃片板膜框組、底面劃片板膜框組固定在劃片機的載片臺上。
[0011]所述頂面切口的深度不小于陶瓷板厚度的一半。
[0012]頂層生瓷片或底層生瓷片上的切片對準(zhǔn)線均包括至少一組垂直相交的橫向?qū)?zhǔn)線和縱向?qū)?zhǔn)線。
[0013]頂層生瓷片上的切片對準(zhǔn)線與底層生瓷片上的切片對準(zhǔn)線呈180度翻轉(zhuǎn)對稱。
[0014]所述切片對準(zhǔn)線位于導(dǎo)電帶圖形的周圍。
[0015]砂輪劃片機劃切陶瓷板時，采用多刀漸進加深切割的方式。
[0016]砂輪劃片機劃切時按陶瓷板厚度的50%?55%分多刀漸進向下加深旋切。
[0017]本發(fā)明所達到的有益效果:
1)通過合理選擇劃片機的砂輪-法蘭組，并采取分別從超厚陶瓷板的頂面、底面旋切貫通的方法，解決多層共燒陶瓷加工中常用單面切片最大切厚只能達到5mm的難題，有效實現(xiàn)厚度5mm?1mm的超厚多層陶瓷的分切加工；
2)通過精確設(shè)計和制作多層共燒陶瓷板頂面、底面上的成組切片對準(zhǔn)線，并利用砂輪刀片相對于劃片臺的精密行進切片，使雙面切片貫通后超厚陶瓷板的切面平面度小于20微米；
3)通過合理設(shè)定空刀行進量、最大切深、切片刀數(shù)、單刀切深、刀片轉(zhuǎn)速、走刀速度、冷卻水量等工藝參數(shù)，并正確調(diào)節(jié)沖水方向，保證硬質(zhì)陶瓷板的切口質(zhì)量，避免損壞刀片，順利實現(xiàn)超厚陶瓷板的切片。
[0018]
【附圖說明】
[0019]圖1a頂層生瓷片上表面上的超厚陶瓷板頂面成組切片對準(zhǔn)線；
圖1b底層生瓷片下表面上的超厚陶瓷板底面成組切片對準(zhǔn)線；
圖2 9單元聯(lián)片加工共燒后超厚陶瓷板頂面與底面上下對正的成組切片對準(zhǔn)線；
圖3a超厚陶瓷板的“劃片板膜框組”示意圖；
圖3b是圖3a的左視圖；
圖4a安裝在砂輪劃片機真空載片臺面上的劃片板膜框組；
圖4b是圖4a的左視圖；
圖5a超厚陶瓷板劃片用的“砂輪-法蘭組”；
圖5b是圖5a的左視圖； 圖6超厚陶瓷板的切片狀態(tài)；
圖7a上半部已劃切出縱向切口的超厚陶瓷板；
圖7b上半部已劃切出橫向切口的超厚陶瓷板；
圖8砂輪切片好的單元陶瓷塊。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0021 ] 本發(fā)明專利申請的簡明技術(shù)方案為:
1、在單層生瓷片導(dǎo)電帶網(wǎng)印工序中，分別在頂層生瓷片的上表面上、底層生瓷片的下表面上，隨導(dǎo)電帶圖形一起印制好陶瓷板的切片對準(zhǔn)線(圖1)，包括橫向?qū)?zhǔn)線11、21和縱向?qū)?zhǔn)線12、22 ；
2、通過多層共燒陶瓷的疊片、層壓、燒結(jié)工序，獲得平整的超厚剛性熟瓷陶瓷板100，板的頂面、底面制備有上下對正的切片對準(zhǔn)線(圖2);
3、先將單面粘性的劃片膜3粘繃在繃膜不銹鋼框架4上，框架4具有一凸緣41;再將待切片的陶瓷板100頂面朝上粘貼在繃緊了的劃片膜3表面，形成頂面劃片板膜框組200(圖 3a、圖 3b)；
4、通過框架凸緣41與劃片機載片臺300上的定位銷5卡位，通過劃片機臺面真空吸附劃片膜的無粘性面，將頂面劃片板膜框組200平穩(wěn)安裝在劃片機的載片臺300上(圖4a、圖4b)；
5、采用砂輪劃片機并選用合適規(guī)格的砂輪-法蘭組400(圖5a、圖5b)，沿超厚陶瓷板100頂面的切片對準(zhǔn)線，多刀漸進加深切片(圖6)至剛過陶瓷板100 —半板厚的深度，將陶瓷板100上半部劃切出縱橫垂直交錯的細條橫向切口 111、縱向切口 121 (圖7a、圖7b);
6、從劃片膜3上揭下上半部已劃好切口的超厚陶瓷板100，使有切口的頂面朝下，將陶瓷板100粘貼在繃緊于另一劃片不銹鋼框架上的劃片膜表面，形成底面劃片板膜框組；
7、按與本簡明技術(shù)方案之第4條相同的方法，將底面劃片板膜框組安裝在劃片機載片臺上；
8、采用砂輪劃片機，沿超厚陶瓷板底面的切片對準(zhǔn)線，多刀漸進加深劃片至底面縱橫切口與板上半部的切口相貫通，超厚陶瓷板被分切為多個單元陶瓷塊(圖8)。
[0022]下面詳細介紹本發(fā)明的相關(guān)具體工藝方法:
I切片對準(zhǔn)線的設(shè)計與制作
在超厚多層共燒陶瓷板的頂面、底面設(shè)計和制作出雙面對稱的縱、橫方向成組直線導(dǎo)電帶，作為切片對準(zhǔn)線:
1)如圖la、圖1b所示，按超厚多層共燒陶瓷板聯(lián)片加工時，分別在頂層生瓷片的上表面、底層生瓷片的下表面上，在分切為單塊陶瓷板的位置設(shè)計出寬度0.28mm的縱橫交錯成組導(dǎo)電帶，作為切片對準(zhǔn)線；
2)頂層生瓷片上的頂面切片對準(zhǔn)線與底層生瓷片上的底面切片對準(zhǔn)線呈180度翻轉(zhuǎn)對稱而上下對正，一般可布置在聯(lián)片區(qū)外圍的空白處；
3)切片對準(zhǔn)線分別融入頂層生瓷片上表面上的導(dǎo)電帶圖形、底層生瓷片下表面上的導(dǎo)電帶圖形中一同網(wǎng)印出來；