[发明专利]一种嵌入式异质陶瓷基片的制备方法

说明书

本发明提供了一种嵌入式异质陶瓷基片的制备方法，利用激光打孔形成的梯形或锥度孔，将一种陶瓷基片打下的梯形或锥度陶瓷体倒扣嵌入另一种带有梯形或锥度陶瓷孔的陶瓷基片中，两者之间的微小缝隙通过耐高温、耐酸碱、致密的玻璃体进行互相粘接，最后再经过双面研磨抛光处理，得到所述嵌入式异质陶瓷基片。该基片具有厚度精度高、平整度高、表面粗糙度小等特点，解决了两种陶瓷之间的互联缝隙过大，基片厚度公差大、表面粗糙度高、翘度大，一致性、重复性和批生产性差，不适合高可靠异质陶瓷电子元器件厚薄或薄膜工艺等问题。广泛应用于各种异陶瓷型电子元器件和组件模块中，例如宽频带、小型化环形器等，应用领域广、市场前景非常好。

技术领域

本发明涉及陶瓷型电子元器件领域，进一步来说，涉及异质陶瓷基片领域，具体来说，涉及一种嵌入式异质陶瓷基片的制备方法。

背景技术

陶瓷材料由于具有耐高低温、耐湿热，不易老化、硬度大强度高等特点，在电子元器件、组件模块以及电路板行业得到大量应用，电阻、电容、电感、环形器、功分器、TR组件等高性能电子产品基本都离不开陶瓷材料的支撑。目前，很多高性能的电子产品需要用到不同类型的陶瓷材料，以实现多种功能及缩小体积，因此采用异质陶瓷结构的电子元器件得到广泛研究及应用，包括宽频带环形器等产品。

但是，现有异质陶瓷器件存在很大的工艺技术瓶颈问题：一是，只能加工电路图形后，再在壁上及底面刷胶，再一颗一颗塞入其他类型的陶瓷片，比如铁氧体陶瓷圆片，对于小型化的器件来讲，操作难度大且效率极为低下；二是，两种异质陶瓷体只能依靠有机胶粘接，存在不耐高温、长期可靠型差的问题，同时由于需要考虑外观问题，两种陶瓷之间的互联缝隙必须足够大，以保证圆片能够顺利嵌入，这对产品的综合性能指标有明显的负面影响。

在此背景下，现阶段的异质陶瓷器件的研制迫切需求一种异质结构的陶瓷基片，该基片具有不同类型的陶瓷，且陶瓷之间具有良好的互联界面，且基片厚度公差小、表面粗糙度低、翘度度小，使用该类型异质结构基片，再通过厚薄或薄膜方式，可以制备高性能、超小型化的异质陶瓷元器件。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于解决两种陶瓷之间的互联缝隙过大，基片厚度公差大、表面粗糙度高、翘度大，一致性、重复性和批生产性差，不适合高可靠微波异质陶瓷电子元器件厚薄工艺或薄膜工艺等问题。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供一种嵌入式异质陶瓷基片的制备方法，技术方案工艺流程示意图如图1所示，异质陶瓷基片分离式结构示意图如图2所示，异质陶瓷基片一体化结构示意图如图3所示。

所述方法包括如下主要步骤：

(1)通过配料、混合球磨、薄片成型、裁片、叠片、层压、热切、排胶、烧结、研磨减薄及抛光处理，得到2种不同类型的陶瓷1基片和陶瓷2基片；

(2)在所述陶瓷1基片上进行激光打孔，形成孔壁边缘呈梯形或锥度的陶瓷孔2；

(3)按所述陶瓷1基片上相同的激光打孔形状，按比例缩小一定尺寸，在所述陶瓷2基片上进行激光打孔，得到形状呈梯形或锥度的陶瓷体3；确保陶瓷体3倒扣之后能够嵌入带孔的陶瓷基片1中，可以保持两种陶瓷之间的缝隙4从上到下一致；

(4)匀胶：在带有所述陶瓷孔的带孔陶瓷1基片的两面及陶瓷孔匀玻璃浆料，厚度15μm～40μm；

(5)在真空脱泡机中脱泡后，再将其烘干；

(6)将所述陶瓷2基片上打下的梯形或锥度的陶瓷体翻转180°倒扣嵌入带有所述带孔陶瓷1基片的陶瓷孔中；

(7)在烧结炉中进行烧结；

(8)将烧结完成的异质陶瓷基片进行双面研磨及抛光，同时去除异质陶瓷基片双面的玻璃釉，得到所需目标厚度的嵌入式异质陶瓷基片。如图3所示。