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制造混合集成电路,一般采用96%三氧化二铝陶瓷基片。根据用户的特殊要求,制作大尺寸、大功率、基片形状复杂的电路,我们选择瓷釉金属基片,它具有高热导率,并具有一定的韧性,克服了陶瓷基片的脆性,满足用户对反复多次插拨电路不易碎裂的要求。
由于目前国产生瓷釉金属基片的质量不稳定,基片翘曲,瓷釉层厚度不均,高温烧结变形,釉层皲裂等缺点,给电路制作的印烧工艺带来很大难度。经反复实验,解决了以下问题:
1. 瓷釉金属基片在印刷过程中的定位问题。
由于采用的国产瓷釉金属基片平整度差,在印刷过程中使用原有的真空吸盘无法定位。利用真空橡胶片改进工作台,基片不会在橡胶上滑动,再加上真空吸气定位,使基片能够被固定在印刷工作台上,在送料及印刷过程中不会产生位移,确保了印刷的重复性和对位的一致性。
2. 瓷釉金属基片烧结工艺的改进
国产瓷釉金属基片表面镀层不均匀,在烧结过程中,内部应力作用会使瓷釉表面皲裂,影响瓷釉的绝缘性。基片内层的不锈钢片在剪切过程中产生的内部应力,使基片在烧结后发生翘曲变形。高温烧结过程中,瓷釉有软化粘连现象。针对这些情况,我们对原有烧结曲线作相应的调整以适应瓷釉金属基片对烧结工艺的特点要求。
3. 金属导体浆料与瓷釉金属基片的匹配问题。
在瓷釉金属基片上印刷大面积导体,导体浆料与基片的匹配很重要。否则在烧结完毕后会发现导体与基片有剥离现象。又根据瓷釉金属基片对烧结温度的要求,选择适宜的导体浆料,使基片与导体之间形成高强度的结合,附着力测试结果在2×2mm2的导体面积上垂直拉力大于60牛顿。达到了导体材料的性能要求。
以上问题在大量实验中基本得到解决,满足了设计要求,并已进入批量生产阶段。
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