一种生瓷叠片装置及方法

技术领域

本发明涉及一种生瓷叠片装置及方法，属于叠片技术领域。

背景技术

LTCC（低温共烧陶瓷）电路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、长期可靠性高等显著特点，已成为现代微电子组件的典型先进电路。在LTCC基板生产过程中，叠片工序是一个不可返工的过程，其精度高低直接影响了后续的组装、电路的高频性能、微波传输性能等。

目前，常用的叠片方法主要有：

1、利用叠片机，按照上片、真空吸片、揭膜、自动对准、运片、叠压、热压（或喷胶），反复循环的方式进行。缺点：对于有多空腔的生瓷，在揭膜时容易导致生瓷片从吸盘脱落，导致生瓷片损坏。

2、叠片台手动叠片：利用叠片台的定位销套生瓷片、揭膜、涂胶，反复循环。缺点：揭膜时会对生瓷有一个拉伸作用，容易导致生瓷片变形；不能对带有多空腔、异型空腔的生瓷片揭膜；叠片精度较低。

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，提供一种针对含有空腔的LTCC基板制作工艺中的生瓷叠片装置及方法，该方法精准度高，满足微波、空腔等高精度要求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种生瓷叠片装置，包括：

用于放置生瓷片且对生瓷片进行脱模的承片台，

用于将脱模后的生瓷片运送至收集台以及对生瓷片喷射粘结胶的运片吸盘，

和用于叠片的收集台；

所述运片吸盘位于承片台和收集台之间；

所述承片台的四角各设一个第一定位销，所述第一定位销与生瓷片四角的定位孔一一对应；

所述运片吸盘的四角各设一个定位孔，所述定位孔与生瓷片四角的定位孔一一对应；

所述运片吸盘的四周设有喷胶孔，用于喷射粘结胶；

所述收集台的四角各设一个第二定位销，所述第二定位销与生瓷片四角的定位孔一一对应。

进一步的，所述承片台为多孔石台面。

进一步的，所述喷胶孔设于运片吸盘上的定位孔之间，两两定位孔之间各设置3个喷胶孔。

进一步的，所述运片吸盘采用真空式吸盘。

进一步的，所述运片吸盘配置有竖直导轨和水平导轨。

进一步的，所述装置底部设有脚踏开关，用于开启承片台的真空。

进一步的，所述装置台面上设有按钮式开关，用于控制运片吸盘沿导轨运动。

本发明还提供一种生瓷叠片方法，包括：

a.将印有生瓷片空腔图形的承片纸放在承片台上，使承片纸的定位孔一一对应套在第一定位销上；

b.开启脚踏开关，将四角带定位孔的顶层生瓷片放在承片台上印有空腔图形的承片纸上，使定位孔一一对应套在第一定位销上；所述顶层生瓷片的聚酯膜向上；脚踏开关开启后，承片纸和生瓷片一起牢牢吸在承片台上；

c.采用有粘性的滚轮粘住生瓷片上聚酯膜的一角，压住并滚动，将聚酯膜揭开；

d.按下运片吸盘的启动按钮，将生瓷片运到收集台上；

e.控制运片吸盘从收集台上上升到一定距离，开启电磁阀，运片吸盘的喷胶孔喷射粘结胶，喷洒在生瓷片上；

f.更换印有下一层生瓷片空腔图形的承片纸套在承片台上，并将下一层生瓷片采用步骤b的方法放在承片台上；

g.重复步骤c～f直到倒数第二层生瓷片叠放完成；

h.重复步骤c～d，完成最后一层生瓷片的叠放；

i.连同收集台一起取下生瓷坯，进行后续工序操作。

进一步的，所述将生瓷片运到收集台上，具体包括：

运片吸盘运行到承片台上方，下降并压住承片台上的生瓷片；

打开运片吸盘真空，同时关闭承片台的真空；

运片吸盘吸住生瓷片后上升并运行到收集台上方；

运片吸盘下降并压到收集台上，关闭运片吸盘真空，打开压空，将生瓷片四角的定位孔套在四个第二定位销上。

进一步的，还包括：

预先裁剪承片纸，将承片纸裁剪成生瓷片一样大小，并在承片纸打上定位孔，用玻璃釉浆料在承片纸上印刷与生瓷片一致的空腔图形；

所述定位孔与承片台上的第一定位销一一对应。

本发明所达到的有益效果：

本发明针对目前多空腔、异型空腔（非圆形或矩形）的生瓷片，在叠片去除聚酯膜时，为了保证生瓷片不受损伤，在揭膜时利用真空吸附，将生瓷片牢牢吸附在承片台上，使得生瓷片正反受力均匀，达到了生瓷片不变形，不受损伤的目的。

附图说明

图1为本发明高精度生瓷叠片装置结构图；

图2为本发明高精度生瓷叠片装置中运片吸盘示意图；

图3为采用本发明方法叠片后的对准情况形貌图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提供一种高精度生瓷叠片装置，参见图1，包括承片台1，运片吸盘4和收集台7。运片吸盘4位于承片台1和收集台7之间。

具体的，

承片台1的四角各设一个第一定位销3，第一定位销与生瓷片四角的定位孔一一对应。

本发明实施例中，承片台为多孔石台面。

参见图2，运片吸盘4的四角各设一个定位孔8，定位孔与生瓷片四角的定位孔一一对应。

运片吸盘4的中央为吸片区10。

运片吸盘4的四周设有喷胶孔9，用于喷射粘结胶，喷洒在生瓷片上。

本发明实施例中，喷胶孔设于运片吸盘上的定位孔之间，两两定位孔之间各设置3个喷胶孔。

本发明实施例中，运片吸盘采用真空式吸盘。

参见图1，运片吸盘的四角固定在竖直导轨5上，实现上下运动。

运片吸盘还固定在水平导轨上，实现水平运动。

收集台7的四角各设一个第二定位销6，第二定位销与生瓷片四角的定位孔一一对应。

进一步的，装置底部设有脚踏开关，用于开启承片台的真空。

进一步的，装置台面上设有按钮式开关2，用于控制运片吸盘沿导轨运动。

本发明提供一种高精度生瓷叠片方法，利用定位销定位、全程真空吸附抑制收缩进行叠片，具体包括：

a.前期准备工作：用A4纸，裁剪成生瓷片一样大小，在纸上打上定位孔，再用玻璃釉浆料印刷上空腔图形。有台阶空腔的电路需要多张纸印刷相应的空腔图形。其中，定位孔与多孔石台面上的定位销相对应。

b.将印有空腔图形的A4纸放在承片台上，确保纸张的定位孔一一对应套在定位销上；

c.开启脚踏开关，将四角带定位孔的顶层生瓷片放在承片台上印有空腔图形的A4纸上，使该顶层生瓷片的聚酯膜向上，并确保定位孔一一对应套在定位销上；此时纸、生瓷片一起牢牢吸在承片台上；

d.采用有粘性的滚轮粘住生瓷片上聚酯膜的一角，压住并滚动，将聚酯膜揭开；

e.按下启动按钮，运片吸盘将生瓷片运到收集台上，具体动作为：

运片吸盘运行到承片台上方，慢慢下降并压住承片台上的生瓷片，吸盘真空打开，同时承片台的真空关闭，吸盘吸住生瓷片，上升并运行到收集台上方，下降并压到收集台上（收集台上预先放置了金属托盘），关闭吸盘真空，打开压空，生瓷片就精准放置在收集台上，并套在了四个定位销上（此过程全由本装置的PLC控制）；

f.吸盘从收集台上上升到一定距离，电磁阀开启，粘结胶从吸盘上的喷胶孔喷射出来，喷洒在生瓷片上；

g.取下承片台上的纸张，换上印有下一层空腔图形的A4纸套在承片台上；并将下一层生瓷片采用步骤c的放在承片台上；

若第二层生瓷片的空腔图形与顶层空腔图形一致，此A4纸可以不用更换；

若该层生瓷片没有空腔，则不需要套A4纸；

h.重复d～g步骤直到倒数第二层生瓷片叠放完成；

i.重复d～e，完成最后一层生瓷片的叠放；

j.连同收集台一起取下生瓷坯，进行后续工序操作。

图3为采用本发明装置和方法叠片后的对准情况的形貌图，明显看出本发明的叠片方法的层间对准精度较传统方法提高很多，较传统的方法相比，本发明的叠片方法具有显著优点：在叠片去除聚酯膜时，为了保证生瓷片不受损伤，在揭膜时利用真空吸附，将生瓷片牢牢吸附在承片台上，使得生瓷片正反受力均匀，达到了生瓷片不变形，不受损伤的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。