[发明专利]一种复合填充塞及其制作、使用方法

说明书

本发明公开了一种复合填充塞及其制作、使用方法。复合填充塞包括不锈钢片底层及固化于不锈钢片底层上的硅橡胶复合层。复合填充塞制作时，先制作具有一腔体的填充塞模具；再将与腔体相配合的不锈钢片底层放入填充塞模具的腔体底部；在腔体内添加硅橡胶与填充剂的混合物；将混合物固化于不锈钢片底层上形成硅橡胶复合层。该复合填充塞底部硬度高，制作的LTCC基板空腔底部平整度好；复合填充塞可以重复使用，制作LTCC基板的空腔时，避免使用专用的牺牲性填充材料，因通孔填充浆料堆积引起的凸起可控制在0.01～0.02mm左右，与后续的粘片键合等组封装工艺的兼容性好；不需要改变烧结程序，有利于提高加工效率，节约成本。

技术领域

本发明涉及一种复合填充塞的制作及其使用方法。

背景技术

低温共烧陶瓷（LTCC)因其具有三维布线密度高、可内埋集成元件、高频传输性能好、环境适应能力强、长期可靠性高等特点，现已广泛应用于高密度集成器件、MEMS器件、微波组件等的制作。

在高频应用过程中，常需要在基板上制作一些腔体用于芯片粘片键合，以降低键合线的弧高，缩短键合线的长度，改善微波集成器件的性能。在LTCC基板上制作腔体的关键是制作恰当的填充塞子，层压时为腔体提供足够的支撑，使腔体保持良好的形状。目前LTCC基板上的腔体的制作方法主要有：

（1）使用软硅胶制作填充塞子，在叠片时将塞子填充到腔体内，与生瓷坯一起层压，在层压时对腔体起到支撑作用，防止腔体受压变形，层压后将填充塞子从腔体内取出，烧结后在LTCC基板上形成腔体。这种方法常用于制作直通空腔，在制作半通腔体、或台阶腔体时，因生瓷与通孔内干燥后的金属浆料收缩不一致，会导致腔体底部向上凸起，影响芯片在腔体内的安装质量。

（2）使用牺牲性材料（主要成分为碳粉与有机溶剂的混合物）制成的碳带，通过层压、裁剪，制成与空腔尺寸相当的空腔塞子，叠片时将空腔塞子填充到空腔内，层压过程中对腔体起到支撑作用，限制空腔变形，空腔塞子在LTCC基板共烧时挥发，从而在基板上形成腔体。这种制作方法的缺点是：不同空腔塞子的尺寸与厚度需要分别计算，当填充塞子尺寸较大时，为了使填充材料在基板烧结过程中能完全挥发，需要延长基板的烧结时间，这样会导致生产效率降低，基板的收缩率难以控制；当填充塞子的厚度超过0.5mm时，这种材料很难挥发干净，基板共烧完成后会在空腔底部的导体表面残余填充材料的残渣，会导致空腔内芯片的粘接强度降低，金属导体的焊接性能变差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种复合填充塞及其制作、使用方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种复合填充塞，包括不锈钢片底层及固化于不锈钢片底层上的硅橡胶复合层；

硅橡胶复合层为硅橡胶、填充剂的混合物固化于不锈钢片底层上而成。

进一步地，所述填充剂为二氧化硅粉。

一种复合填充塞制作方法，包括以下步骤：

步骤1、制作具有一腔体的填充塞模具；

步骤2、将与腔体相配合的不锈钢片底层放入填充塞模具的腔体底部；

步骤3、在腔体内添加硅橡胶与填充剂的混合物；

步骤4、将混合物固化于不锈钢片底层上形成硅橡胶复合层。

进一步地，步骤1中，填充塞模具的具体制作步骤为：

步骤1.1、根据生瓷片的收缩率按所需尺寸的腔体放大得到预定尺寸；

步骤1.2、按预定尺寸每边减小0.01mm，在生瓷片上做出空腔；

步骤1.3、依次将聚酯膜、带有空腔的生瓷片、聚酯膜、盖板通过定位销钉定位，叠放在叠片台上进行层压。