一种LTCC铜电极共烧炉的制作方法

一种ltcc铜电极共烧炉
技术领域
1.本实用新型涉及封装技术领域，特别涉及一种ltcc铜电极共烧炉。


背景技术：

2.随着科学技术的不断进步，目前电子产品外形可变得更小型和更薄但功能却更强大，以移动电话的无线通信产业为例，其尺寸逐渐减少，早期的移动电话的功能是从最简单的音频传输的数据开始，目前已经发展到掌上网络电脑。而如果能将部分无源元件集成到基板中，则不仅有利于系统的小型化，提高电路的组装密度，还有利于提高系统的可靠性。
3.目前的集成封装技术主要有薄膜技术、硅片半导体技术、多层电路板技术以及ltcc技术等。ltcc技术，即低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic)技术是一种集互联、无源元件和封装于一体的多层陶瓷制造技术，是一种低成本封装的解决方法，具有研制周期短的特点，并且其所制成的封装基板可满足轻，薄，短，小的需求。
4.然而，在使用ltcc技术制造基板时，往往需要将电极与陶瓷进行结合并且进行烧结的过程，而在此过程中，可能会出现加热不均匀或者电极和陶瓷结合不稳定的情况，从而影响了加工制造的效果和产品的质量，提高了制造的成本。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型提供了一种ltcc铜电极共烧炉。
6.根据本实用新型的一个方面，提供了一种ltcc铜电极共烧炉，包括一个中空的炉体，所述炉体的内部设置有一个内胆，所述内胆的内部用于放置陶瓷产品；其中，所述炉体的各侧内壁上均安装有加热元件，并且所述炉体的底部连接有一根进气管，所述进气管能够通入氢气和氮气的混合气体，并且所述进气管连接有一个加湿装置。
7.本实用新型中的一种ltcc铜电极共烧炉通过设置六面加热以保证烧结时的温度均匀性，还通入氮气和氢气并加湿混合水蒸气，以在高温下产生微氧化，促进铜电极和陶瓷的结合，从而避免出现加热不均匀或者电极和陶瓷结合不稳定的情况，并保证了加工制造的效果和产品的质量。
8.在一些实施方式中，所述加热元件有六个，并且分别于所述内胆的六个侧面相对。由此，通过从六个侧面对内胆以及其中的陶瓷进行加热，最大限度保证了加热的均匀性。
9.在一些实施方式中，所述陶瓷产品的底部设置有承烧板。由此，承烧板用于对陶瓷进行稳定支撑。
10.在一些实施方式中，所述炉体的顶部设置有排气管。由此，通过排气管能够将炉体中由加热所产生的废气排出。
11.在一些实施方式中，所述炉体的功率为20kw。由此，设置了炉体加热的合适功率。
12.在一些实施方式中，所述炉体的最高温度为1050℃。由此，设置了炉体加热的温度上限，其中较为常用的温度为950℃左右。
13.在一些实施方式中，所述内胆的材质为sus310s不锈钢或者inconel601合金。由
此，设置了内胆材质的具体材质。
14.在一些实施方式中，所述加热元件为电热丝或者电热带。由此，设置了加热元件的具体种类。
15.在一些实施方式中，所述进气管还连接有露点仪和氧分析仪。由此，通过露点仪能够控制加湿装置的加湿温度，而通过氧分析仪能够测量和控制炉内混合气体中的含氧量。
16.在一些实施方式中，所述加湿装置的加湿温度为25～80℃。由此，设置了加湿装置的合适加湿温度。
附图说明
17.图1为本实用新型一实施方式的一种ltcc铜电极共烧炉的截面结构示意图；
18.图2为图1所示ltcc铜电极共烧炉的部分截面结构示意图一；
19.图3为图1所示ltcc铜电极共烧炉的部分截面结构示意图二。
20.图中：炉体1，内胆2，陶瓷产品3，加热元件4，进气管5，加湿装置6，承烧板7，排气管8，保温材料9。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
22.图1示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的一种ltcc铜电极共烧炉的结构，图2显示了图1中的ltcc铜电极共烧炉的其中一部分结构，图3显示了图1中的ltcc铜电极共烧炉的另一部分结构。如图1-3所示，该共烧炉包括一个炉体1，烧结工作在炉体1的内部进行。而在炉体1的内部填充有保温材料9，保温材料9优选为纤维模块。
23.炉体1的内部设置有一个内胆2，内胆2大致呈方形，并且具有六个侧面，其内部用于放置待烧结的印刷有铜电极的陶瓷产品3，并且能够进行烧结。而安装在内胆2中的陶瓷产品3的底部可以设置一个承烧板7用于放置待烧结的陶瓷产品3。
24.内胆2由耐热性良好的金属材料制成。优选的，可以由sus310s不锈钢或者inconel 601合金制成。
25.而在炉体1的各侧内壁上均安装有加热元件4用于对内胆2进行加热。其中，考虑到内胆2具有六个侧面，则在炉体1的不同侧内壁上分别安装六个加热元件4，并且六个加热元件4分别朝向内胆2的六个侧面，可以最大限度地保证加热烧结时的温度均匀性。其中，
26.加热元件4为电热丝或者电热带，而由于加热元件4由六个，则炉体1内部也分为六个温区，其控制方案是每个区都是独立控温。其中，炉体1的功率为20kw，各温区的通常烧结温度为950℃左右，并且优选的最高不超过1050℃。
27.在炉体1的底部连接有一根进气管5，通过进气管5能够通入氢气和氮气的混合气体，从而使炉体1的内部为氢气氮气混合气氛，以保证烧结工作的顺利进行。
28.在进气管5上还连接有一个加湿装置6，混合气体在通过混合气体时受到加湿，成为氢气、氮气和水蒸气的混合气体，而在烧结时，该混合气体中含有水蒸气，可以在高温下会使铜电极产生微氧化，从而促进铜电极和陶瓷产品3的融合。
29.优选的，在进气管5还连接有露点仪，通过露点仪能够测量和控制加湿装置6的加湿温度。而合理的加湿温度25～80℃。
30.优选的，在进气管5还连接有氧分析仪，通过氧分析仪能够分析出混合气体的含氧量，以控制炉内的含氧量，同时不影响烧结工作的进行。
31.此外，在炉体1的顶部设置有排气管8，通过排气管8能够将炉体1中由加热所产生的废气排出。
32.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种ltcc铜电极共烧炉，其特征在于：包括一个中空的炉体(1)，所述炉体(1)的内部设置有一个内胆(2)，所述内胆(2)的内部用于放置陶瓷产品(3)；其中，所述炉体(1)的各侧内壁上均安装有加热元件(4)，并且所述炉体(1)的底部连接有一根进气管(5)，所述进气管(5)能够通入氢气和氮气的混合气体，并且所述进气管(5)连接有一个加湿装置(6)。2.根据权利要求1所述的一种ltcc铜电极共烧炉，其特征在于：所述加热元件(4)有六个，并且分别与所述内胆(2)的六个侧面相对。3.根据权利要求1所述的一种ltcc铜电极共烧炉，其特征在于：所述陶瓷产品(3)的底部设置有承烧板(7)。4.根据权利要求1所述的一种ltcc铜电极共烧炉，其特征在于：所述炉体(1)的顶部设置有排气管(8)。5.根据权利要求1所述的一种ltcc铜电极共烧炉，其特征在于：所述炉体(1)的功率为20kw。6.根据权利要求1所述的一种ltcc铜电极共烧炉，其特征在于：所述炉体(1)的最高温度为1050℃。7.根据权利要求1所述的一种ltcc铜电极共烧炉，其特征在于：所述内胆(2)的材质为sus310s不锈钢或者inconel 601合金。8.根据权利要求1所述的一种ltcc铜电极共烧炉，其特征在于：所述加热元件(4)为电热丝或者电热带。9.根据权利要求1所述的一种ltcc铜电极共烧炉，其特征在于：所述进气管(5)还连接有露点仪和氧分析仪。10.根据权利要求9所述的一种ltcc铜电极共烧炉，其特征在于：所述加湿装置(6)的加湿温度为25～80℃。

技术总结
本实用新型公开了一种LTCC铜电极共烧炉。该LTCC铜电极共烧炉包括一个中空的炉体，所述炉体的内部设置有一个内胆，所述内胆的内部用于放置陶瓷产品；其中，所述炉体的各侧内壁上均安装有加热元件，并且所述炉体的底部连接有一根进气管，所述进气管能够通入氢气和氮气的混合气体，并且所述进气管连接有一个加湿装置。本实用新型中的一种LTCC铜电极共烧炉通过设置六面加热以保证烧结时的温度均匀性，还通入氮气和氢气并加湿混合水蒸气，以在高温下产生微氧化，促进铜电极和陶瓷的结合，从而避免出现加热不均匀或者电极和陶瓷结合不稳定的情况，并保证了加工制造的效果和产品的质量。并保证了加工制造的效果和产品的质量。并保证了加工制造的效果和产品的质量。


技术研发人员：吹野洋平
受保护的技术使用者：阿尔赛（苏州）无机材料有限公司
技术研发日：2021.04.22
技术公布日：2022/1/25