表面贴装晶体谐振器陶瓷基座的研究.doc

科技项目（课题）模拟申报书 班级： 学号： 课题负责人： 项目名称： 表面贴装晶体谐振器陶瓷基座的研究 指导老师： 申报时间： 电子专业科技方法训练 一、国内外与本项目有关的科学技术现状和发展趋势（包括计算机检索情况）： 社会背景和发展趋势 目前，日本，韩国和台湾等国家和地区的主要晶体厂纷纷在我国建立独资、合资企业，并带来了高档次、小型化、精密化的石英产品。 而我国大部分企业生产的HC-49U、HC-49S是金属基座产品。这些产品属于低档产品，主要靠劳动密集型生产，效率低，利润微薄；生产技术没有实质性突破；其尺寸较大，主要用于儿童玩具、游戏机、电视机等低档电子产品上，而用于手机，笔记本电脑、卫星通讯设备等高档次电子产品上的一些要求占用空间小的看完我表面贴装的晶体谐振器、振荡器、滤波器陶瓷基座的生产核心技术一直掌握在日本人手中。我国每年要花费大量美元进口这种基座，这种陶瓷基座采用的生产工艺是:先将二~三层的生陶瓷片经60~120℃，压力为5~30MPa叠加层压到一起后进行排胶、烧结，成为一只陶瓷基座。其缺点是:由于叠加后局部厚薄不均匀，在相同的烧结条件下，厚的地方造成局部收缩变形，盖板封装后易漏气。另外，叠加层压需要在真空中进行，对生产设备要求较高，温度和压力控制不好容易造成陶瓷片起泡、分层和开裂。总之，其加工工艺条件苛刻，设备复杂，产品合格率低。 表面贴装(SMD)晶体谐振器和振荡器的应用非常广泛，其中手机、数码相机、PDA每部需1只，笔记本电脑需4～6只。这些产品的年增长率均在10％～50％。而且，表面贴装(SMD)晶体谐振器、振荡器的需求呈连年上升趋势。晶体谐振器表面贴装(SMD)陶瓷基座(Ceramic Base)(以下简称陶瓷基座)是适应表面贴装技术的片式化谐振器封装用基座。 我国目前的石英晶体元器件总需求量已达40亿只左右，其中表面贴装产品为15亿只，片式化率占30％左右．而同期许多欧美发达国家的片式化率已达85％。目前我国的陶瓷基座基本由日本、韩国进口~三层的生陶瓷片经60~120℃，压力为5~30MPa叠加层压到一起后进行排胶、烧结，成为一只陶瓷基座。其缺点是:由于叠加后局部厚薄不均匀，在相同的烧结条件下，厚的地方造成局部收缩变形，盖板封装后易漏气。另外，叠加层压需要在真空中进行，对生产设备要求较高，温度和压力控制不好容易造成陶瓷片起泡、分层和开裂。总之，其加工工艺条件苛刻，设备复杂，产品合格率低。 目前，封装技术的定位已从连接、组装等一般性生产技术逐步演变为实现高度多样化电子信息设备的一个关键技术。更高密度、更小凸点、无铅工艺等需要全新的封装技术，更能适应消费电子产品市场快速变化的需求。封装技术的推陈出新，也已成为半导体及电子制造技术继续发展的有力推手，并对半导体前道工艺和表面贴装技术的改进产生着重大影响。 元器件是SMT技术的推动力，而SMT的进步也推动着芯片封装技术不断提升。片式元件是应用最早、产量最大的表面贴装元件，自打SMT形成后，相应的IC封装则开发出了适用于SMT短引线或无引线的LCCC、PLCC、SOP等结构。四侧引脚扁平封装（QFP）实现了使用SMT在PCB或其他基板上的表面贴装，BGA解决了QFP引脚间距极限问题，CSP取代QFP则已是大势所趋，而倒装焊接的底层填料工艺现也被大量应用于CSP器件中。 随着无源器件以及IC等全部埋置在基板内部的3D封装最终实现，引线键合、CSP超声焊接、PoP（堆叠装配技术）等也将进入板级组装工艺范围。 二、研究内容、方法和技术路线（包括工艺流程）： 1.研究内容 SMD晶体谐振器陶瓷基座是适应电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用。本项目中通过对表面贴装晶体谐振器陶瓷基座的生产工艺，制备流程，优缺点等的详细研究，实现表面贴装晶体谐振器陶瓷基座的更优化发展。 技术 表面贴装晶体谐振器陶瓷基座，经排胶、烧结的基板、中板、上框板和上盖板或基板、上框板和上盖板用环氧聚酯或低温玻璃粘接成三、二层陶瓷基座。基板，中板，上框板表面有印刷导线电路。基板有底脚引线，通孔填充导电胶或导体瓷片。中间空腔装石英片，上盖板封装。 加工工艺： 总体工艺： 单层软陶瓷片经排胶、烧结成硬陶瓷板。基板，中板，上框板和上盖板和基板，上框板和上盖板用环氧树脂或低温玻璃粘接成三、二层陶瓷基座，二者粘结温度分别为120~170℃和290~350℃。中间空腔装石英片，上盖板封装。 表面贴装晶体谐振器陶瓷基座的加工工艺，其特征在于将用以加工基板、中板、上框板和上盖板的单层软陶瓷片经排胶、烧结成硬陶瓷片基板(1)、中板(2)、上框板(3)和上盖板(4)，在基板(1)表面印刷导电线路(7)及底脚引线(8)，通孔(5)填充导电胶或导体瓷片，在中板(2)表面印刷导