マイラー剥離フィルムとアライメント穴設計は、オプションのアクセサリーではなく、低温同時焼成セラミック（LTCC）デバイスの製造成功に不可欠なエンジニアリング管理手段です。マイラーフィルムは、デリケートなセラミック「グリーン」テープが金型やプレスプレートに接着するのを防ぐ保護インターフェースとして機能し、分離時の表面損傷を排除します。同時に、アライメント穴設計は、複数の層を微細な精度でスタッキングするために必要な幾何学的基準点を提供し、垂直電気接続がそのまま維持されることを保証します。
LTCC製造において、プロセスの信頼性は、表面品質と層間登録という2つの異なる要因に依存します。マイラーフィルムはセラミック層の物理的完全性を保護し、アライメント穴は複雑な電気的相互接続に必要な垂直精度を保証します。
マイラーによる基板完全性の維持
剥離防止バリア
LTCCの製造は、「グリーンテープ」—未焼成のセラミックシート—から始まります。これらは柔軟性があり、自然に接着しやすい性質を持っています。
ラミネーション中にこれらのテープが金型やプレスプレートの金属表面に直接接触すると、くっついてしまいます。マイラー剥離フィルムは、この不要な接着を防ぐ重要な分離材として機能します。
スムーズな離型を保証
ラミネートされたスタックを金型から取り出すプロセス（離型）は、歩留まり損失のハイリスクステップです。
剥離フィルムがない場合、セラミックを金型から分離するために必要な機械的な力によって、基板が引き裂かれたり歪んだりする可能性があります。マイラーは、剥離が摩擦なくスムーズに行われることを保証し、グリーンテープの表面品質を維持します。
アライメント設計による電気的連続性の実現
機械的登録による精度
アライメント穴は、金型工具内の位置決めピンと連携して機能するように設計されています。
このシステムは、スタックが等方圧プレスに入る前に、各グリーンテープ層を特定のX-Y座標に機械的にロックします。これにより、高圧ラミネーションプロセス中の層の横方向のずれを防ぎます。
層間相互接続の重要性
LTCCデバイスは、「ビア」—垂直金属化チャネル—を使用して異なる層を電気的に接続する3D回路です。
層が完全に整列していない場合、これらの金属化ビアは切断または「開放」され、回路が断線します。アライメント穴設計は、これらの垂直経路が電気を確実に流すのに十分な精度で整列することを保証する主要なメカニズムです。
運用リスクの理解
表面欠陥の結果
剥離フィルムの使用を怠ると、即座に製造上のボトルネックが生じます。金型は残留物を取り除くために頻繁に清掃する必要があり、セラミック基板はしばしば使用不能にする表面の不完全性に悩まされます。
位置ずれのコスト
LTCCスタッキングにおける許容誤差は非常に小さいです。
穴の設計やピンの適合が不十分なために生じるわずかな位置ずれでさえ、電気的連続性を断ち切る可能性があります。これにより、最終コンポーネントの機能不全が発生し、材料と処理時間の無駄が生じます。
目標に合わせた適切な選択
LTCCプロセスを最適化するには、これらの要素を歩留まりとパフォーマンスの両方にとって重要と見なす必要があります。
- 製造歩留まりが最優先事項の場合：くっつき、引き裂き、または粗い離型によるスクラップを排除するために、高品質のマイラーフィルムを優先してください。
- 電気的信頼性が最優先事項の場合：複雑なビア構造のための堅牢な垂直接続を確保するために、精密なアライメント穴設計と工具ピンに厳密に投資してください。
これらのコンポーネントの必要性は、柔らかいセラミックシートのスタックを、まとまりのある、電気的に機能し、構造的に健全なデバイスに変える能力にあります。
概要表：
| 特徴 | 主な機能 | 製造上の利点 |
|---|---|---|
| マイラー剥離フィルム | 剥離防止バリア | 表面損傷を防ぎ、スムーズな離型を保証します。 |
| アライメント穴 | 機械的登録 | 垂直ビアの連続性を保証し、層のずれを防ぎます。 |
| 位置決めピン | 座標ロック | 高圧ラミネーション中のX-Y精度を維持します。 |
| グリーンテープ保護 | 物理的インターフェース | くっつきや引き裂きによる材料の無駄を排除します。 |
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参考文献
- Liyu Li, Zhaohua Wu. Effect of lamination parameters on deformation energy of LTCC substrate based on Finite element analysis. DOI: 10.2991/isrme-15.2015.317
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .
