一种厚膜多连片一体化陶瓷基板及其制作方法与流程

1.本发明属于厚膜集成电路制造技术领域，具体涉及一种厚膜多连片一体化陶瓷基板及其制作方法。


背景技术：

2.目前，单个的厚膜基板主要有以下制作流程：单片光绘版图，制作单片网版，用手旋转基板找到摄像头固定的两点定位、手动微调套准网印机十字坐标后单片印刷，第二层印刷还要跟踪第一层印刷对准方向，以保证第二层印刷图形与第一层图形对准，根据设计需求多次图形套准，多次图形套准印刷；激光调阻：将单片放在工作台上，边缘定位，真空吸附单片基板，根据每个单片摆放位置调整工作台的xy方向位置及水平度，使激光微调探针卡接触图形中的焊盘进行测试和每个电阻要定位激光切口坐标。当每个单片的工作台位置要和每个单片印刷位置一致，探针卡才能落到对应的焊盘中。但现实情况是每个单片图形印刷位置均有一定误差，激光机无法通过图形套准来，需变更每个电阻的坐标，这样每个圆形单片在工作台上，通过边缘定位后，每次还要调整工作台水平度，使基板摆放位置水平，然后再调整工作台定位，使探针准确下落。这样，上一次激光程序中的每个电阻坐标都需要重新手动定位（步程），也就是每个电阻都要手动依次定位调阻坐标。正因为每次调整水平度，使探针接触不一致。每次调整程序中每个电阻定位坐标，使激光微调电阻的起始切口不一致，会造成测试不准确，阻值不准确，甚至出现误切、漏切现象。
3.当激光调阻完毕后再将单只成膜基片放置在承片台上用定位夹具进行固定，然后对其调整角度定位，再旋转夹具底座找每个元器件的合适贴片角度单个取放，然后贴片并键合，最后进行测试和封装。
4.从上述制作流程中可以看出，单个基片的每个工艺流程均需要重新定位。对于一些异形的陶瓷基板来说，由于其外轮廓不规则，即使通过直边或缺口定位，也容易出现定位不便和精度不准确的问题，当上述工序重复定位时，必然会出现定位误差累积，影响产品质量和加工效率；尤其是其中的激光调阻微调工序对定位精度要求更高，定位精度稍差就会影响调阻性能和效率。
5.而现有技术中主要通过制作定位夹具来提高厚膜基板的定位精度，例如公布号为cn113942288a的中国专利文献，公开了一种基于圆形基板厚膜印刷设计的耐高温连片印刷治具制作方法，通过在治具中设置八字形定位柱，实现基板的准确定位。但由于不同规格的厚膜基板轮廓不同，需要对应制作定位夹具，同时也增加加工成本。


技术实现要素：

6.针对上述技术问题的不足，本发明提供了一种厚膜多连片一体化陶瓷基板及其制作方法。
7.本发明采用了如下技术方案：
一种厚膜多连片一体化陶瓷基板，包括陶瓷基板框，其特征在于：所述陶瓷基板框的外轮廓具有两个相垂直的定位边，陶瓷基板框内设有一组通孔，每个通孔内设有电路基板，电路基板边缘通过至少两个连接部与对应的通孔一体化固定连接，每个电路基板与每个定位边均具有确定的尺寸关系；所述电路基板为设有电子元器件的电路成型基板。进一步地，所述陶瓷基板框外轮廓为矩形，其相邻的两垂直边为定位边。
8.进一步地，所述电路基板为圆形，每个电路基板以其圆心均布四个相连的连接部。
9.进一步地，所述连接部为沿电路基板轮廓断续切割留下的半划切点。
10.进一步地，所述陶瓷基板框表面设有对准符，对准符与每个电路基板具有确定的尺寸关系。
11.本技术还提供了一种厚膜多连片一体化陶瓷基板的制作方法，它包括以下步骤：s1、根据设计版图，经切割制作多连片的空白陶瓷基板，在陶瓷基板框的两个相邻垂直边进行精加工形成定位边；同时在陶瓷基板框上印刷对准符，对准符、定位边均与每个电路基板具有确定的尺寸关系；s2、对多连片的空白陶瓷基板进行多次丝网印刷，并进行干燥、烧结，形成一定电学功能的印刷线路和膜元件；s3、进行激光调阻：1）以两个定位边和对准符进行定位，同时调节工作台使多连片的陶瓷基板符合相应位置要求；2）将对准符与每个电路基板的尺寸关系以程序的方式导入激光调阻设备中，运行激光调阻设备，进行激光调阻。
12.s4、采用常规自动贴片机进行贴片、常规自动键合机进行引线键合。
13.进一步地，在激光调阻时，可通过程序判定单片电阻是否合格，激光在不合格单片上自动标记r图形，标记r图形单片后步粘片、键合工序中不贴片、不键合。
14.相比于现有技术，本发明具的有益效果：1、本方案通过工艺边和对准符，解决印刷套准图形一致性问题。多连片结构消除单个基板多次定位的误差。在一次图形印刷时多个单片一次定位，不仅实现单片电阻自动激光微调，通过激光微调程序，设置圆形基板间距，实现首尾衔接多连片不间断自动微调。
15.2、连接部的设置不仅使多个打你个基板形成连片结构，同时连接部也有效抵抗印刷、激光调阻过程中的下压变形。
附图说明
16.图1是本发明一种厚膜多连片一体化陶瓷基板实施例的结构示意图；图2是本发明一种厚膜多连片一体化陶瓷基板制作方法步骤1的示意图；图3是本发明一种厚膜多连片一体化陶瓷基板制作方法步骤2的示意图。
17.附图标记说明：1、陶瓷基板框；2、定位边；3、通孔；4、电路基板；5、连接部；6、对准符；7、半划切点。
具体实施方式
18.为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种厚膜多连片一体化陶瓷
基板及其制作方法进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
19.如图1所示，一种厚膜多连片一体化陶瓷基板，包括一个矩形形状的陶瓷基板框1，陶瓷基板框1的两个相邻垂直边为定位边2，在陶瓷基板框1内等距阵列一组通孔3，每个通孔3内设有电路基板4，通孔3的孔口形状根据电路基板4的外形进行匹配设定，且通孔3的孔口尺寸略大于电路基板4尺寸。电路基板4可以为长方形、正方形的常规外形，也可以是带有弧面的异形轮廓，在本实施方式中电路基板4的轮廓为圆形，其一侧带有直边定位。此处电路基板4是采用陶瓷材料的基板，通过印刷、调阻、贴片和键合等工艺流程形成电路成型的后膜基板。
20.在电路基板4的轮廓边缘通过四个连接部5与对应的通孔3一体化固定连接，连接部5以电路基板4的圆心均布。连接部5为沿电路基板4轮廓断续切割留下的半划切点7。例如半划切点7区域厚度为陶瓷基板厚度的一半，方便成品加工后，激光扫描分板使单片分离，切取各个电路基板4进行装配测试。
21.每个电路基板4与每个定位边2均具有确定的尺寸关系，将对应的尺寸关系输入用于基板电路的自动生产设备中，是每个电路基板4定位准确、快捷。另外，在陶瓷基板框1表面设有对准符6，对准符6与每个电路基板4具有确定的尺寸关系，进一步提高每个电路基板4的定位准确度。
22.该结构的制做方法包括以下步骤：s1、如图2所示，根据设计版图，经切割制作九连片的空白陶瓷基板，空白陶瓷基板表面要求平整度符合要求。陶瓷基板内具有陶瓷基板框1和九个通孔3，每个通孔3内断续连接的一个圆片形的空白基板。陶瓷基板框1的两个相邻垂直边进行精加工形成定位边2，同时在陶瓷基板框1上印刷对准符6，对准符6和定位边2均与每个电路基板4具有确定的尺寸关系。
23.s2、如图3所示，根据设计版图，对九连片的空白陶瓷基板进行多次丝网印刷，并进行干燥、烧结，形成一定电学功能的印刷线路和膜元件，例如导线环路、电阻膜元件、电容膜元件、电感膜元件等。
24.s3、进行激光调阻：1）以陶瓷基板框1的两个定位边2和对准符6进行定位固定，同时调节工作台的xy方向位置及水平度，直至九连片的陶瓷基板符合相应位置要求；2）根据对准符6与每个电路基板4的尺寸关系，以程序的方式导入激光调阻设备中，运行激光调阻设备，进行激光调阻；在激光微调时，可通过程序判定圆形单元电阻是否合格，激光在不合格单片上自动标记r图形，标记r图形单片后步的粘片、键合工序中不进行贴片、不键合。
25.s4、采用常规自动贴片机进行贴片、常规自动键合机进行引线键合，形成图1所示结构。
26.当上述厚膜多连片一体化陶瓷基板制备完成后，通过工装裂片（或激光扫描每个圆形基板四个半划切点进行分板），最后进行单片组装和测试。
27.本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出
其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种厚膜多连片一体化陶瓷基板，包括陶瓷基板框（1），其特征在于：所述陶瓷基板框（1）的外轮廓具有两个相垂直的定位边（2），陶瓷基板框（1）内设有一组通孔（3），每个通孔（3）内设有电路基板（4），电路基板（4）边缘通过至少两个连接部（5）与对应的通孔（3）一体化固定连接，每个电路基板（4）与每个定位边（2）均具有确定的尺寸关系；所述电路基板（4）为设有电子元器件的电路成型基板。2.根据权利要求1所述的一种厚膜多连片一体化陶瓷基板，其特征在于：所述陶瓷基板框（1）外轮廓为矩形，其相邻的两垂直边为定位边（2）。3.根据权利要求1所述的一种厚膜多连片一体化陶瓷基板，其特征在于：所述电路基板（4）为圆形，每个电路基板（4）以其圆心均布四个相连的连接部（5）。4.根据权利要求1所述的一种厚膜多连片一体化陶瓷基板，其特征在于：所述连接部（5）为沿电路基板（4）轮廓断续切割留下的半划切点（7）。5.根据权利要求1所述的一种厚膜多连片一体化陶瓷基板，其特征在于：所述陶瓷基板框（1）表面设有对准符（6），对准符（6）与每个电路基板具有确定的尺寸关系。6.一种厚膜多连片一体化陶瓷基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、根据设计版图，经切割制作多连片的空白陶瓷基板，在陶瓷基板框（1）的两个相邻垂直边进行精加工形成定位边（2）；同时在陶瓷基板框（1）上印刷对准符（6），对准符（6）、定位边（2）均与每个电路基板（4）具有确定的尺寸关系；s2、对多连片的空白陶瓷基板进行多次丝网印刷，并进行干燥、烧结，形成一定电学功能的印刷线路和膜元件；s3、进行激光调阻：1）以两个定位边（2）和对准符（6）进行定位，同时调节工作台使多连片的陶瓷基板符合相应位置要求；2）将对准符（6）与每个电路基板（4）的尺寸关系以程序的方式导入激光调阻设备中，运行激光调阻设备，进行激光调阻；s4、采用常规自动贴片机进行贴片、常规自动键合机进行引线键合。7.根据权利要求6所述一种厚膜多连片一体化陶瓷基板的制作方法，其特征在于：在激光调阻时，可通过程序判定单片电阻是否合格，激光在不合格单片上自动标记r图形，标记r图形单片后步粘片、键合工序中不贴片、不键合。

技术总结
本发明公开一种厚膜多连片一体化陶瓷基板及其制作方法，包括具有两个相垂直的定位边（2）的陶瓷基板框（1），陶瓷基板框（1）内设有一组通孔（3），每个通孔（3）内设有电路基板（4），电路基板（4）边缘通过至少两个连接部（5）与对应的通孔（3）一体化固定连接，每个电路基板（4）与每个定位边（2）均具有确定的尺寸关系；电路基板（4）为设有电子元器件的电路成型基板。本发明通过工艺边和对准符，解决印刷套准图形一致性问题。多连片结构消除单个基板多次定位的误差。在一次图形印刷时多个单片一次定位，实现单片电阻自动激光微调，通过激光微调程序，设置圆形基板间距，实现首尾衔接多连片不间断自动微调。动微调。动微调。


技术研发人员：姚道俊 王星鑫 韦登 胡中够
受保护的技术使用者：华东光电集成器件研究所
技术研发日：2022.09.30
技术公布日：2023/9/22