Термообработка LTCC- керамики

пайка оплавлением в печах Hengli Eletek
Рис. 1
LTCC-керамика
В процессе производства многослойных LTCC–структур керамические заготовки проходят несколько стадий термообработки. Перед технологической операцией пробивки отверстий в «сырых» керамических листах необходимо провести их термическую обработку для удаления остаточных растворителей и снятия напряжений после литья ленты.

Рекомендуемые параметры, температура и время обработки, определяются каждым производителем «сырой» керамики и зависят от конкретной марки.
    Термообработка может проводиться как в камерных, так и конвейерных печах с циркуляцией горячего воздуха или азотных шкафах. Для примера, компания Dupont рекомендует для одной из своих самых популярных марок «сырой» керамики GreenTape™ 951 следующие параметры:
    — сушка в течение 45 - 60 мин при температуре 100oС, для керамики с плёнкой-носителем
    — сушка в течение 20 - 30 мин при температуре 120oС или выдержка в течение 24 часов в азотном шкафу, для керамики без плёнки-носителя.

    Следующим этапом температурной обработки будущих LTCC-структур является сушка после технологических операций заливки отверстий проводящими пастами и трафаретной печати проводниковых, резистивных и диэлектрических элементов. Для керамики GreenTape™ 951 Dupont рекомендует следующие параметры:
    — сушка при температуре 80 - 100oС в течение 5 мин после нанесения каждого слоя, с последующим повторением процессов печать-сушка.

    Финальным этапом термической обработки является совместный обжиг LTCC-керамики (обжиг LTCC-структур). Данный процесс, наряду с литьём ленты, является наиболее ответственным и сложным технологическим этапом в связи с необходимостью одновременно контролировать большое число параметров для получения требуемых физических и электрических свойств готовых изделий. Для формирования из собранного и спрессованного стека керамики прочной монолитной структуры, необходимо удаление органического связующего, входящего в состав исходной керамической ленты и последующее спекание заготовки при температуре, достаточной для образования механических связей между частицами керамики.

    В зависимости от рекомендаций производителя, обжиг (спекание) LTCC-керамики может проводиться как в конвейерных печах с воздушной атмосферой, так и в камерных программируемых печах. Обжиг проводится при максимальной температуре 800-900oС.
    пайка оплавлением в печах Hengli Eletek
    График совместного обжига LTCC-керамики
    На рисунке 2 представлен профиль совместного обжига LTCC-керамики марки GreenTape™ 951 в конвейерной печи с воздушной атмосферой.

    Выжигание органической связки происходит около 1 часа при температуре от 200 до 550оС.

    Максимальная температура 850оС выдерживается в течение 17-23 мин для образования прочного соединения частиц керамики.