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UDC 中华人民共和国国家标准 P GB XXXXX - XXXX 厚膜陶瓷基板生产工厂设计规范 Design code for thick-film ceramic substrate manufactory (征求意见稿) 发布 实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 联合发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准 厚膜陶瓷基板生产工厂设计规范 Design code for thick-film ceramic substrate manufactory GBXXXXX-XXXX 主编部门:中华人民共和国工业和信息化部 批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期:XXXX年XX月XX日 中国计划出版社 20XX 北京前言本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发〈2015年工程建设标准规范制订、修订计划〉的通知》(建标[2014]189号)的要求,由工业和信息化部电子工业标准研究院和中国电子科技集团公司第五十五研究所会同有关单位共同编制完成.

本规范在编制过程中,编制组在调查研究的基础上,总结国内实践经验、吸收近年来的科研成果、借鉴符合我国国情的国外先进经验,并广泛征求了国内有关设计、生产、研究等单位的意见,最后经审查定稿. 本规范共分9章和1个附录,主要内容包括:总则、术语、总体设计、基本工艺、工艺设备配置、建筑与结构、公用设施及动力、电气设计、环境保护、节能与消防等. 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行. 本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,工业和信息化部负责日常管理,中国电子科技集团公司第五十五研究所负责具体技术内容的解释.本规范在执行中,请各单位注意总结经验,积累资料,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄至中国电子科技集团公司第五十五研究所(地址:江苏省南京市中山东路524号,邮政编码:210016),以供今后修订时参考. 本规范主编单位、参编单位、主要起草人员和主要审查人员: 主编单位: 工业和信息化部电子工业标准研究院 中国电子科技集团公司第五十五研究所 参编单位: 中国电子科技集团公司第二研究所 中国电子科技集团公司第十四研究所 中国电子科技集团公司第四十三研究所 中国兵器工业集团公司第214研究所 中国航天科技工业集团公司二院第二十三研究所 信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司 中国航天科工集团公司第504研究所 南京市建筑设计研究院有限责任公司 主要起草人员: 主要审查人员: 目次1总则12术语23总体设计

4 3.1 总体规划

4 3.2 工艺设计

4 3.3 工艺区划

4 3.4 工艺设备布置

5 4 基本工艺

7 4.1 一般规定

7 4.2 陶瓷基板处理

7 4.3 厚膜浆料贮存

7 4.4 印刷网版制作

8 4.5 丝网印刷

9 4.6 通孔金属化

10 4.7 厚膜烧结

10 4.8 激光调阻

12 4.9 镀涂

13 4.10 裂片

14 4.11 熟切

14 4.12 测试

15 5 工艺设备配置

17 5.1 一般规定

17 5.2 陶瓷基板处理工艺设备

17 5.3 厚膜浆料贮存工艺设备

17 5.4 印刷网版制作工艺设备

18 5.5 丝网印刷工艺设备

18 5.6 通孔金属化工艺设备

18 5.7 厚膜烧结工艺设备

19 5.8 激光调阻工艺设备

19 5.9 镀涂工艺设备

20 5.10 裂片工艺设备

20 5.11 熟切工艺设备

21 5.12 测试工艺设备

22 6 建筑与结构

23 6.1 建筑

23 6.2 结构

23 6.3 接地

24 7 公用设施及动力

25 7.1 空气净化系统

25 7.2 给水排水

26 7.3 冷热源

28 7.4 气体动力

29 7.5 通风及防排烟系统

30 8 电气设计

33 8.1 供电

33 8.2 照明、配电和自动控制

33 8.3 通信、信息

34 9 环境保护、节能与消防

36 9.1 环境保护

36 9.2 节能

36 9.3 消防

37 附录A 厚膜陶瓷基板生产厂基本工艺流程

39 本规范用词说明

40 引用标准名录

41 附:条文说明…42 Contents

1 General provisions

1 2 Terms

2 3 General design

4 3.1 Entire programming

4 3.2 Process design

4 3.3 Process compartment

4 3.4 Process equipment arrange

5 4 Basic process

7 4.1 General requirements

7 4.2 Ceramic substrate preparing

7 4.3 Paste storage

7 4.4 Silk screen plates preparing

8 4.5 Printing

9 4.6 Via metallization

10 4.7 Thick film firing

10 4.8 Laser trimming

12 4.9 Plating

13 4.10 Breaking

14 4.11 Sawing

14 4.12 Testing

15 5 Process equipment disposition

17 5.1 General requirements

17 5.2 Ceramic substrate preparing equipment

17 5.3 Paste storage process equipment

17 5.4 Silk screen plates preparing process equipment

18 5.5 Printing process equipment

18 5.6 Via metallization process equipment

18 5.7 Thick film firing process equipment

19 5.8 Laser trimming process equipment

19 5.9 Plating process equipment

20 5.10 Breaking process equipment

20 5.11 Sawing process equipment

21 5.12 Testing process equipment

22 6 Bulding and structure

23 6.1 Bulding

23 6.2 Structure

23 6.3 Ground connection

24 7 Public facilities and power

25 7.1 Air purification system

25 7.2 Water supply and drainage

26 7.3 Cold and heat source

28 7.4 Air power

29 7.5 Draught and fume providing system

30 8 Electric design

33 8.1 Power-supply system

33 8.2 Lighting、distribution and auto-control

33 8.3 Communication and information

34 9 Environment protecting ,energe saving and fire control

36 9.1 Environment protecting

36 9.2 Energe saving

36 9.3 Fire control

37 Appendix A Basic process flow of thick film ceramic substrate

39 Explanation of wording in this code

40 List of quoted standards

41 Addition:Explanation of provisions

42 1 总则1.0.1 为规范厚膜陶瓷基板生产工厂工程建设中设计内容、深度和厂房设施标准,保证厚膜陶瓷基板生产工厂工程建设执行国家现行标准、规范,做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量,制定本规范. 1.0.2 本规范适用于采用厚膜工艺制造的陶瓷电路基板生产厂新建、扩建和改建工程. 1.0.3 厚膜陶瓷基板生产工厂工艺设计除应执行本规范外,尚应符合国家现行标准的有关规定.

2 术语2.0.1 厚膜陶瓷基板 Thick-film ceramic substrate 是指在陶瓷基板上采用不同目数的丝网所制的网版,通过厚膜浆料配合丝网印刷、烧结工艺形成的膜层厚度数微米至数十微米厚膜导体、电阻、介质图形的陶瓷基板. 2.0.2 丝网印刷 Screen printing 用刮板将合适的材料压过有图形丝网的网眼而将材料的图形转移到陶瓷基板的表面上. 2.0.3 厚膜浆料 Printing paste 厚膜基板工艺中所使用的浆料,有金属浆料、介质浆料、电阻浆料等. 2.0.4 通孔金属化 Via metallization 通过陶瓷基板孔壁表面涂覆或孔内填充金属化浆料,使得基板正反两面连通的工艺. 2.0.5 烧结 Firing 将印刷有厚膜图层的陶瓷基板在特定的温度和气氛中处理,使基板上的电阻、电容、导电带、介质等转变为各自的最终形式,并与陶瓷基板表面形成一定强度的结合.按照烧结温度的不同可分为高温烧结和低温烧结. 2.0.6 激光调阻 laser trimming 利用来自聚焦激光源的激光光束去除(高热汽化)电阻体材料,在膜电阻上切口减小有效宽度,提高其标称阻值. 2.0.7 熟切 sawing 利用砂轮划片机或激光划片机将联片陶瓷基板切分成电路单元陶瓷基板. 2.0.8 裂片 breaking 通过手工或设备将有半刻线的厚膜陶瓷基板分成电路单元陶瓷基板. 2.0.9 镀涂 Plating 通过电镀或化学镀的方法,在厚膜陶瓷基板金属化表面涂覆一层金属膜层,一般镀层金属有镍、金等.

3 总体设计 3.1 总体规划 3.1.1 厚膜陶瓷基板生产工厂根据厚膜基板材料和浆料的烧结温度可分为低温厚膜陶瓷基板生产工厂和高温厚膜陶瓷基板生产工厂. 3.1.2 厚膜陶瓷基板烧结工艺区、镀涂工艺区可不按照空调工房设计,其余厚膜陶瓷基板生产工艺区应按照7级洁净的空调工房设计,其工程运行环境温度为20℃~25℃,相对湿度为30%~70%. 3.1.3 厚膜陶瓷基板生产工厂工艺厂房和动力厂房宜分开建设. 3.2 工艺设计 3.2.1 厚膜陶瓷基板应根据陶瓷基板材料以及浆料体系不同,选择不同的工艺路线. 3.2.2 厚膜陶瓷基板生产根据工艺设计、陶瓷基板材料和厚膜材料的不同应采用不同的工艺流程. 3.2.3 厚膜陶瓷基板典型的工艺流程应符合附录A的规定. 3.3 工艺区划 3.3.1 厚膜陶瓷基板生产工厂厂房的工艺区划应综合下列因素进行:

1 产品的工艺流程;

2 厂房建筑、结构形式及内部尺寸;

3 主要动力供给方向;

4 产品产量、生产线种类和设备选型数量;

5 清洗、环境保护等特别工作间的安排;

6 二次配管配线接入方便;

7 未来生产扩展的可能性及灵活性. 3.3.2 厚膜陶瓷基板生产厂核心生产区包括网版制作区、激光打孔区、丝网印刷区、熟切区、烧结区、镀涂区等,生产支持区包括更衣区、物料储藏区、检测区等. 3.3.3 基板烧结前的加工区应位于净化空调工房内,宜分设为印刷网版制作/网印区、调阻/测试区、熟切区、镀涂区. 3.3.4 基板加工区中的烧结区、熟切区、调阻区、镀涂区应分别在独立的工作间内,基板加工区的其它分区宜同处于一个大的工作间内而分别相对集中布置,激光切割与激光调阻可布置在一起或相邻. 3.3.5 洁净区内人员净化用室、生活用室及吹淋室的设置,应符合下列要求:

1 人员净化用室应根据产品生产工艺要求和空气洁净度等级设置;

2 人员净化用室宜包括雨具存放、换鞋、存外衣、盥洗间、更换洁净工作服、空气吹淋室等;

3 洁净工作服洗涤间、干燥间等用室,可根据需要设置. 3.3.6 人员净化用室和生活用室的区划,应符合下列要求:

1 人员净化用室入口处,应设置净鞋设施;

2 存外衣和更换洁净工作服的设施应分别设置;

3 外衣存衣柜应按设计人数每人一柜设置;

4 厕所不得设置在洁净区内,宜设置在更换洁净工作服前;

5 人员净化用室和生活用室的建筑面积,宜按洁净室内设计人数平均小于等于4m2/人计算. 3.3.7 洁净区内的设备和物料出入口应独立设置,并应根据设备和物料的特征、性质、形状等设置净化用室及相应物料净化设施.物料净化用室与洁净室之间应设置气闸室或传递窗. 3.4 工艺设备布置 3.4.1 厚膜陶瓷基板厂生产线应按工艺区划及加工基本工艺流程布置工艺设备. 3.4.2 厚膜陶瓷基板生产线工艺设备布置应预留人流、物流通道,设备安装入口,设备更新和检修场地. 3.4.3 同一工艺的多台设备宜并列相邻布置,设备之间应有必需的安全操作距离. 3.4.4 分区设备之间应留足安全疏散通道. 3.4.5 厚膜陶瓷基板生产线厂房内,靠近核心生产区宜设置与生产规模相适应的原辅物料、半成品和成品、工装夹具存放设施. 3.4.6 易造成污染的物料应设置专用出入口.

4 基本工艺 4.1 一般规定 4.1.1 除镀涂工艺和烧结工艺外,其它工艺过程均应在7级或7级以上净化区进行. 4.1.2 陶瓷基板采用裂片、砂轮划片还是激光切割工艺分割成电路单元,应根据其对尺寸公差的要求及外形是否规则决定. 4.2 陶瓷基板处理 4.2.1 陶瓷基板处理是通过对基板进行清洗、空烧等处理,使其满足后续工艺的要求;

4.2.2 陶瓷基板处理工艺应符合下列要求:

1 对陶瓷基板进行去油等清........