[发明专利]一种台阶型LTCC带状线I/O接头的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种I/O接头的制作方法，特别是一种台阶型LTCC带状线I/O接头的制作方法。

背景技术

LTCC（低温共烧陶瓷）工艺用于微电子领域片式阻容元件、无源功能器件、功能模块/组件的电路基板以及封装体等，尤其是在一些高集成度、有气密性要求的金属封装微波/毫米波电路模块/组件中，采用LTCC工艺制作带状线I/O接头取代传统的射频同轴连接器或视频插头，可以减小封装的体积和重量，并提高射频信号的输入输出传输性能，实现封装产品的小型化、高密度和高性能。

过去，LTCC带状线I/O接头的制作方法有两种：一种是采用垂直过孔方式将穿越封装腔壁的传输线引到LTCC多层基板内层的平面结构体，其步骤为：排版制图、打孔、填孔、印刷传输线和接地面导体、对位叠片、层压、切成单个接头、烧结成型，这种制作方式虽然简单，但是增加了通孔传输路径，对制作工艺精度要求非常高，驻波特性不易保证；另一种方法是采用常规腔体工艺制作成横截面呈“凸”字台阶型的异性结构体，其步骤为：排版制图、生瓷片上冲制多个腔体、印刷传输线和接地面导体、对位叠片、填充嵌件、层压、切成单个接头、烧结成型，这种结构直接通过平面带线实现封装腔壁内外电路的互联，传输性能好，存在的问题是：需要冲制多块或大面积的腔体，一方面制作复杂、效率低，外形精度不易保证，其次多而大的腔体不利于凸台面的接地金属导体印刷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种台阶型LTCC带状线I/O接头的制作方法，解决常规制作方法制作的接头传输性能不易保证、制作工艺复杂、效率低、精度差的问题。

一种台阶型LTCC带状线I/O接头的制作方法，其具体步骤为：

第一步  布局和制版

单个I/O接头端子数为M、底座长为a、底座宽为b、脊梁宽为W、总高为H₁。

绘制孔图：在四寸版图的四个角绘制2.5mm孔径的叠片定位孔，右下角的叠片定位孔靠左15mm处另有一个叠片定位孔，四个角的叠片定位孔以内3mm处为竖直排列间距3mm、孔径0.25mm的三个印刷对位孔。

绘制传输线版图、钎焊层版图以及模具图：将接头俯视图以横向和纵向均为0.1mm间距规则地排布在绘制好孔图的四寸版图的A×B中心区域，40mm<A=m(a+0.1)<80mm，40mm<B=n(b+0.1)<80mm，其中，m、n为整数，在A×B中心区域外围绘制长4mm、宽0.12mm的切割线。将孔图、传输线图形、切割线分离出来，形成传输线版图；将孔图和中心区域A×B的框图分离出来，形成钎焊层版图；将孔图、脊梁钎焊金属层图形分离出来，并以四寸版图的外框为内框绘制宽4mm～6mm的外环形框，形成模具图。

第二步  制作生瓷底座块

选用N张4×4寸生瓷片，依次在右下角标注D₁、D₂……D_N。根据制版图上的冲孔图形，采用冲孔机在每张生瓷片上冲制叠片定位孔和印刷对位孔；根据钎焊层版图和传输线版图，采用丝网印刷机在第1张生瓷片背面印刷LTCC工艺钎焊浆料，在第N张生瓷片正面印刷LTCC工艺传输线导体浆料，分别制作出底座钎焊金属层和传输线图形，并将生瓷片上的浆料烘干；最后将第1～N张生瓷片按照自下向上的顺序进行对位叠片，形成生瓷底座块。

第三步  制作生瓷脊梁条

选用N张4×2寸与第二步相同型号的生瓷片，依次在右下角标注J₁、J₂……J_N。根据钎焊层版图，采用丝网印刷机在第N张生瓷片正面印刷LTCC工艺钎焊浆料，烘干后，将第1～N张生瓷片按照自下向上的顺序进行对位叠片。用密封袋将生瓷叠层和层压板密封在一起，放入层压机中进行等静压；层压结束后，取出生瓷叠层，采用切割机沿生瓷叠层短边切割成A×W的生瓷脊梁条。

第四步  制作橡胶模具