第三章-片式疊層濾波器

片式疊層濾波器

LTCC

微波毫米波組件生產(chǎn)線

1．片式疊層濾波器

低溫共燒技術(shù)——由于采用較低熔點的金屬為電極材料如銀的熔點940℃，所以片式濾波器的原料必須采用適合低溫?zé)Y(jié)（900℃以下）的鐵氧體材料與陶瓷材料。一般片式濾波器包含片式電容器及片式電感器兩個部分，在燒結(jié)時必需控制共燒，還必須調(diào)整鐵氧體和陶瓷材料的收縮率，使其相同或非常接近，否則將導(dǎo)致樣品開裂不能形成器件，因此材料技術(shù)是最關(guān)鍵的技術(shù)。

2、微波毫米波LTCC技術(shù)

微波集成電路（ＭＭＩＣ）和收/發(fā)（Ｔ/Ｒ）組件在民用、軍用雷達(dá)和通訊系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用迫切需要采用重量輕、體積?。ㄓ绕涫艿教炀€網(wǎng)格間距的限制）、成本低和可靠性高的微波多芯片組件（ＭＭＣＭ）技術(shù)。低溫共燒陶瓷（ＬＴＣＣ）是實現(xiàn)ＭＭＣＭ的一種理想的組裝技術(shù)，它提供了比傳統(tǒng)的厚膜、薄膜和高溫共燒陶瓷（ＨＴＣＣ）技術(shù)更加靈活的設(shè)計方法采用微波傳輸線（如微帶線、帶狀線和共面波導(dǎo)）、邏輯控制線和電源線的混合信號設(shè)計可以將它們組合在同一個ＬＴＣＣ三維微波傳輸結(jié)構(gòu)中；采用帶狀線和中間接地屏蔽層還可以改善收發(fā)通道間的隔離度。LTCC組件是由許多層0.1-0.15ｍｍ厚、上面印刷有傳輸線的生胚陶瓷片組成，這種材料的介電常數(shù)適中（4<εｒ<8）可設(shè)計出較寬的微波傳輸線，因此其導(dǎo)體損耗比在硅（Si）、砷化鎵（GaAs和）陶瓷上的微波傳輸線更低。而且這種材料的損耗角在10ＧＨz頻率下約為0.002，產(chǎn)生的介質(zhì)損耗也較低。

3．Keko設(shè)備的先進(jìn)性

KEKO公司的設(shè)備是目前國際上非常先進(jìn)的工藝設(shè)備。先進(jìn)性不僅體現(xiàn)在全自動化、智能化、操控方便、精度高、可靠性高等方面，而且在國際上也享有聲譽：日本村田公司、TDK公司、三菱公司及韓國三星、美國GE公司等也進(jìn)口該公司的設(shè)備進(jìn)行片式疊層濾波器大規(guī)模的批量生產(chǎn)。不但可以進(jìn)行片式疊層濾波器的生產(chǎn)，而且該生產(chǎn)線與LTCC工藝完全兼容，可以進(jìn)行微波毫米波MCM、組件的生產(chǎn)。

1.全自動薄膜流延機(jī)3.全自動絲網(wǎng)印刷設(shè)備2.保護(hù)膜制作設(shè)備4.全自動LTCC疊膜機(jī)5.等靜壓設(shè)備8.全自動編制設(shè)備

7.全自動封端設(shè)備6.全自動切割設(shè)備主要特點是：（1）

專為中小型投資規(guī)模而設(shè)計（2）完善的售后服務(wù)確保生產(chǎn)不會受到影響；（3）設(shè)備全自動化,符合先進(jìn)生產(chǎn)要求（4）價格優(yōu)惠，幾與臺灣及南韓設(shè)備售價同級，但質(zhì)量優(yōu)越得多；（5）國內(nèi)已有十余家科研單位和企業(yè)使用，享有良好聲譽；（6）可提供整線配套設(shè)備，使用戶不用因使用不同設(shè)備所造成的不協(xié)調(diào)生產(chǎn)而憂慮；（7）Keko公司也是片式組件生產(chǎn)制造商，在此有豐富的經(jīng)驗和認(rèn)識，故對設(shè)備的要求更能掌握；（8）設(shè)備實用，精度高，靈活性大；（9）所有設(shè)備之關(guān)鍵部件均從日本或德國進(jìn)口，確保質(zhì)量滿足顧客需求；（10）30余年的生產(chǎn)經(jīng)驗，可協(xié)助用戶解決生產(chǎn)難題。二、整體生產(chǎn)線及工藝流程

介紹

1、生產(chǎn)線主要設(shè)備簡介

1.混料及球磨KekoLJM-1

11.排膠(排膠爐)2.流延KekoCAM-M1

12.燒結(jié)(燒結(jié)爐)3.裁切KekoSC-1

13.倒角KekoBL-64.打孔KekoPAM-4S

14.封端(封端機(jī))5.填孔KekoP-200AVF

15.燒銀(燒銀爐)6.絲印KekoP-200A

16.抽檢7.迭片KekoIS-3A

17.電鍍(全自動電鍍系統(tǒng))8.烘巴(干燥爐)

18.分選及測試9.等靜壓KekoILS-6A

19.編帶KekoCTM-1210.切割KekoCM-14

2、工藝流程簡介

（1）混料及球磨球磨是把介質(zhì)陶瓷或鐵氧體及多種化工材料加上氧化鋯球一同磨成生產(chǎn)片式迭層元器件之漿料。首先是要把所有材料和氧化鋯球放進(jìn)球磨罐內(nèi)，然后在球磨機(jī)設(shè)定所需的時間和速度，再用KEKOLJM-1消泡機(jī)消除漿料的泡沫，保證流延的質(zhì)量。

（2）流延

KEKOCAM-M1薄膜流延機(jī)特別為專業(yè)需要而設(shè)，漿料從盛料罐泵到漿料控制感應(yīng)器，配備漿料流量控制系統(tǒng)的流延頭會因應(yīng)漿料厚度而控制漿料多寡，送料系統(tǒng)是運用空氣或氮氣泵出漿料。如配備接觸式屏幕，附在載膜上的漿料在預(yù)設(shè)程序的干燥條件下成形。最后由回收卷筒卷起收集，回收系統(tǒng)設(shè)有載膜校正機(jī)制，保證回收時載膜不會偏移。

（3）裁切

KekoSC-1可將流延的膜帶分割成獨立的膜片，同時將膜片打上對位孔，方便印刷及放片對位。

（4）

打孔打孔是采用KekoPAM-4S機(jī)械打孔機(jī)。此設(shè)備能將讀取dxf圖檔案的資料并轉(zhuǎn)化為打孔資料資料，毋須經(jīng)過資料轉(zhuǎn)換，方便可靠。（5）

填孔填孔是采用KekoP-200AVF，將膜片上剛打出的孔填上銀漿。

（6）

絲印

KekoP-200絲印機(jī)可精確絲印各種電子被動組件之產(chǎn)品圖案，設(shè)有步進(jìn)馬達(dá)可調(diào)校(X,Y角度)絲印臺位置及脫網(wǎng)距離。配合計算機(jī)控制自動對位系統(tǒng)，可精確地印出絲網(wǎng)上的細(xì)致圖案，這些圖案是根據(jù)濾波器等效電路里的電容量而決定的。

（7）

迭片

KekoIS-3A全自動迭層機(jī)可因應(yīng)編程將在分配倉的膜片全自動依次取放到壓臺上，減低人為誤送的機(jī)會，然后每次一張膜片會送進(jìn)迭層機(jī)里進(jìn)行迭膜。迭膜后將載體膠片自動除去，安全快捷可靠。

（8）烘巴將巴塊內(nèi)水份揮發(fā)，避免剩余的少量水氣影響燒結(jié)表現(xiàn)。

（9）

等靜壓等靜壓是現(xiàn)今片式組件生產(chǎn)商一致采用的設(shè)備，以熱水在高壓的環(huán)境中把巴塊全方位加以壓好，平均的壓力是非傳統(tǒng)熱壓機(jī)可代替。巴塊首先放進(jìn)膠袋里經(jīng)過抽真空，之后就放進(jìn)等靜壓機(jī)利用水的平均壓力和巴塊里的張力將巴塊壓好。

（10）

切割

KekoCM-14全自動高精度附帶計算機(jī)的對位切割機(jī)，為各大小片式組件生產(chǎn)商之首要選擇。操作時首先用雙面膠紙把巴坯貼在薄紙上及利用真空吸力把薄紙與巴坯固定在切割臺上，這樣就可以防止在切割時移位。自動對位系統(tǒng)將在印制內(nèi)電極時一同印上之切割標(biāo)記對齊及用計算機(jī)自動算出點距并開始橫向切割，完成后切割臺會自動轉(zhuǎn)向90度，對齊切割點并開始縱向切割直至切好為止，另外，可以設(shè)定每一次自動對位切割的次數(shù)，這個設(shè)定按不同切割的精度需要而定。

（11）

排膠(BLUE-M246型號)

排膠是利用熱力把在巴塊內(nèi)過多的粘合劑及化工材料揮發(fā)出來，以免影響產(chǎn)品之特性。只需將巴塊放進(jìn)排膠爐的合金層板上，把溫度曲線輸入控制器便完成。

（12）

燒結(jié)(NABERTHERMN-100型號)

把已切好的片式元器件放在氧化鋯砵匣內(nèi)，把氧化鋯砵匣迭起放進(jìn)爐內(nèi)之層板上并留下空間作對流之用。最后從計算機(jī)輸入燒成曲線便可自動控制燒結(jié)程序，不同的物料燒結(jié)所需的時間和溫度會有所不同，在計算機(jī)自動控制下可以得理想效果。

（13）

倒角倒角是把金剛沙及已燒成的獨石體片式元器件放進(jìn)球磨罐內(nèi)研磨大約半小時，將片式組件之四角及邊緣磨圓，令電極露出方便封端。（14）

封端(ESI325型號及725B型號)

封端是把銀漿等涂在片式元器件兩端。先將片式元器件放到漏斗型的振盤，設(shè)備會將片式元器件振到特制的橡膠排小孔上，再由壓臺把片式電感壓進(jìn)小孔，只凸出片式元器件之端頭。將端頭置入銀漿內(nèi)，再送進(jìn)干燥爐烘干。重復(fù)以上工序把另一邊端頭封上銀漿。以上程序全由計算機(jī)控制所需精度，操作簡單容易。

（15）燒銀燒銀的目的是把封端后的銀漿固化。只需把已封端的片式元器件放在氧化鋯砵匣內(nèi)，再放進(jìn)燒銀爐以550℃至600℃燒1.5-2小時便完成。（16）

抽檢為保證產(chǎn)品之質(zhì)量能符合以后工序的要求，用高精度的測試儀器抽檢是必須的，產(chǎn)品必須符合EIA和IEC的驗收標(biāo)準(zhǔn)。

（17）

電鍍電鍍是以全自動方式把已封上銀漿之片式元器件的端頭經(jīng)兩種不同金屬加以處理，兩種金屬分別為Ni，Sn(鎳和錫)，錫是使片式元器件容易焊接在線路板上，由于銀和錫附著力不良和出現(xiàn)抗斥情況，所以兩者之間有一層鎳隔離。只需把片式元器件放進(jìn)振篩，經(jīng)過載有溶液的處理缸進(jìn)行電鍍的過