Novel bonding method of low temperature cofired ceramic tapes

The lamination determines quality and geometry of the fabricated ceramic microsystems. The thermo-compression method is commonly used. In this technique the Low Temperature Co-Fired Ceramics (LTCC) tapes are joined together at high pressure and temperature. Cold Chemical Lamination (CCL) is presented in the paper. It is a solvent-base method used for green ceramic tape bonding. The tapes are covered by film of the special liquid. Then the ceramics are put in a stack and laminated at low pressure below 0.5 MPa. The lamination quality is investigated. The cross-section of the close chambers is examined by optical and Scanning Electron Microscopy. The solvent influences the basic electrical properties of the thermistors composition (ESL NTC-2114), sheet resistance at a room temperature, R=f(T) dependence, B constant and a long term stability is analysed. The lead free ESL 41020 tape is used during the experiment. The thermistor composition is screen printed on the LTCC substrate. The R=f(T) dependence is measured by the Agilent 34970A data acquisition unit. Long--term stability is investigated by annealing at 150°C for 200 h.

Jakość połączenia warstw folii niskotemperaturowej ceramiki współwypalanej (LTCC) oraz geometria komór silnie zależą od procesu laminacji. Obecnie powszechnie stosowaną metodą do produkcji ceramicznych układów wielowarstwowych jest laminacja termokompresyjna. Przy jej zastosowaniu warstwy są łączone w wysokiej temperaturze i ciśnieniu. W artykule przedstawiono alternatywną metodę łączenia folii niskotemperaturowej ceramiki. Warstwy są łączone za pomocą rozpuszczalników, które zmiękczają powierzchnie łączonych folii. W kolejnym etapie warstwy są ze sobą wstępnie łączone i dociskane niewielkim ciśnieniem (poniżej 0,5 MPa). W artykule przedstawiono jakość połączeń uzyskanych za pomocą nowej metody, jak również wpływ rozpuszczalnika na parametry elektryczne grubowarstwowych elementów biernych.