GB 51291-2018 共燒陶瓷混合電路基板廠設計標準

專用

人人文庫

中華人民共和國國家標準

共燒陶瓷混合電路基板廠設計標準

Designcriterionforco-firedceramichybridcircuit

substratemanufactory

GB51291-2018

主編部門中華人民共和國工業(yè)和信息化部

：

批準部門中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部專用

：

施行日期年月日

：2018111

人人文庫

中國計劃出版社

2018北京

中華人民共和國國家標準

共燒陶瓷混合電路基板廠設計標專用準

GB51291-2018

☆

中國計劃出版社出版發(fā)行

網(wǎng)址

：

地址北京市西城區(qū)木樨地北里甲號國宏大廈座層

：11C3

郵政編碼電話發(fā)行部

：100038：（010）63906433（）

三河富華印刷包裝有限公司印刷

印張千字

850mm×1168mm1/322.563

年月第版年月第次印刷

20181012018101

☆

統(tǒng)一書號

：155182·0343

人人文庫定價元

：15.00

版權(quán)所有侵權(quán)必究

侵權(quán)舉報電話

：（010）63906404

如有印裝質(zhì)量問題請寄本社出版部調(diào)換

，

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部公告

2018第20號

住房城鄉(xiāng)建設部關(guān)于發(fā)布國家標準

共燒陶瓷混合電路基板廠設計標準的公告

《》

現(xiàn)批準共燒陶瓷混合電路基板廠設計標準為國家標準

《專用》，

編號為自年月日起實施其中第

GB51291—2018，2018111。，

條為強制性條文必須嚴格執(zhí)行

4.3.6、7.1.11、9.3.5，。

本標準在住房城鄉(xiāng)建設部門戶網(wǎng)站

（）

公開并由住房城鄉(xiāng)建設部標準定額研究所組織中國計劃出版社

，

出版發(fā)行

。

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部

2018年3月16日

人人文庫

前言

本標準是根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設部關(guān)于印發(fā)年工程建設

《〈2013

標準規(guī)范制訂修訂計劃的通知建標號的要求由工

、〉》（〔2013〕6），

業(yè)和信息化部電子工業(yè)標準化研究院中國電子科技集團公司第

、

二研究所會同有關(guān)單位共同編制完成

。

本標準在編制過程中編制組在調(diào)查研究的基礎上總結(jié)國內(nèi)

，，

實踐經(jīng)驗吸收近年來的科研成果借鑒符合我國國情的國外先進

、、

經(jīng)驗并廣泛征求了國內(nèi)有關(guān)設計生產(chǎn)研究等單位的意見最后

，、、，

經(jīng)審查定稿

。專用

本標準共分章主要技術(shù)內(nèi)容包括總則術(shù)語總體設計

10，：、、、

基本工藝工藝設備配置工藝設計建筑與結(jié)構(gòu)公用設施及動

、、、、

力電氣設計環(huán)境保護與安全

、、。

本標準中以黑體字標志的條文為強制性條文必須嚴格執(zhí)行

，。

本標準由住房城鄉(xiāng)建設部負責管理和對強制性條文的解釋

，

工業(yè)和信息化部負責日常管理中國電子科技集團公司第二研究

，

所負責具體技術(shù)內(nèi)容的解釋本標準在執(zhí)行中請各單位注意總

。，

結(jié)經(jīng)驗積累資料如發(fā)現(xiàn)需要修改或補充之處請將意見和建議

，，，

寄至中國電子科技集團公司第二研究所地址山西省太原市和平

（：

南路號郵政編碼以供今后修訂時參考

115，：030024），。

本標準人人文庫主編單位參編單位主要起草人和主要審查人

、、：

主編單位：工業(yè)和信息化部電子工業(yè)標準化研究院

中國電子科技集團公司第二研究所

參編單位：信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設計研究院科技工程股份

有限公司

中國兵器工業(yè)集團公司第研究所

214

·1·

中國航天科技工業(yè)集團公司二院第二十三研究所

中國電子科技集團公司第五十五研究所

中國電子科技集團公司第四十三研究所

中國電子科技集團公司第十四研究所

中國電子科技集團公司第二十九研究所

主要起草人：晁宇晴鄭秉孝何中偉何長奉程凱

薛長立閆詩源項瑋嚴偉徐榕青

劉志輝王貴平呂琴紅李俊喬海靈

高德平張蕾夏慶水

主要審查人：黃文勝朱紘文江肖力邱穎霞馮衛(wèi)中

孫華磊居進曲新宋旭鋒

專用

人人文庫

·2·

目次

總則…………………

1（1）

術(shù)語…………………

2（2）

總體設計…………………

3（3）

一般規(guī)定………………

3.1（3）

廠址選擇與廠區(qū)總平面布局……………

3.2（4）

基本工藝…………………

4（5）

一般規(guī)定………………

4.1（5）

配料……………………

4.2專用（5）

混料……………………

4.3（6）

流延……………………

4.4（7）

切片……………………

4.5（7）

打孔……………………

4.6（8）

填孔……………………

4.7（9）

印刷……………………

4.8（10）

疊片……………………

4.9（11）

層壓……………………

4.10（11）

熱切……………………

4.11（12）

共燒……………………

4.12人人文庫（12）

熟切……………………

4.13（14）

激光調(diào)阻………………

4.14（14）

鍍涂……………………

4.15（15）

飛針測試………………

4.16（16）

工藝設備配置……………

5（17）

一般規(guī)定………………

5.1（17）

·1·

配料工藝設備……………

5.2（17）

混料工藝設備……………

5.3（18）

流延工藝設備……………

5.4（18）

切片工藝設備……………

5.5（19）

打孔工藝設備……………

5.6（20）

填孔工藝設備……………

5.7（21）

印刷工藝設備……………

5.8（21）

疊片工藝設備……………

5.9（22）

層壓工藝設備…………

5.10（22）

熱切工藝設備…………

5.11（23）

共燒工藝設備…………

5.12（24）

熟切工藝設備…………

5.13（24）

激光調(diào)阻工藝設備……

5.14專用（26）

鍍涂工藝設備…………

5.15（26）

飛針測試工藝設備……

5.16（27）

工藝設計…………………

6（28）

一般規(guī)定………………

6.1（28）

工藝區(qū)劃………………

6.2（29）

工藝設備布置……………

6.3（30）

建筑與結(jié)構(gòu)………………

7（31）

建筑……………………

7.1（31）

結(jié)構(gòu)……………………

7.2（32）

公用設施及動力…………

8人人文庫（33）

空氣凈化與排風系統(tǒng)……

8.1（33）

給水排水………………

8.2（33）

氣體動力………………

8.3（34）

電氣設計…………………

9（37）

供電……………………

9.1（37）

照明配電和自動控制……

9.2、（37）

·2·

通信信息………………

9.3、（38）

環(huán)境保護與安全…………

10（39）

環(huán)境保護………………

10.1（39）

安全……………………

10.2（39）

本標準用詞說明………………

（41）

引用標準名錄…………………

（42）

附條文說明…………………

：（43）

專用

人人文庫

·3·

Contents

………

1Generalprovisions（1）

……………………

2Terms（2）

……………

3Entiredesign（3）

……

3.1Generalrequirements（3）

……

3.2Thesitechoiceandentireplanelayoutofmanufactoty（4）

……………

4Basicprocesses（5）

……

4.1Generalrequirements（5）

………

4.2Materialsmatching專用（5）

…………………

4.3Mixing（6）

…………………

4.4Casting（7）

…………………

4.5Cutting（7）

……………

4.6Viapunching（8）

………………

4.7Viafilling（9）

…………………

4.8Printing（10）

………………

4.9Stacking（11）

……………

4.10Laminating（11）

……………

4.11Heatcutting（12）

………………

4.12Co-fireing（12）

人人文庫…………………

4.13Sawing（14）

…………

4.14Lasertrimming（14）

…………………

4.15Plating（15）

……

4.16Flyingprobetesting（16）

…………

5Processequipmentdisposition（17）

……

5.1Generalrequirements（17）

·4·

……

5.2Materialsmatchingprocessequipment（17）

………………

5.3Mixingprocessequipment（18）

………………

5.4Castingprocessequipment（18）

………………

5.5Cuttingprocessequipment（19）

…………

5.6Viapunchingprocessequipment（20）

……………

5.7Viafillingprocessequipment（21）

………………

5.8Printingprocessequipment（21）

………………

5.9Stackingprocessequipment（22）

…………

5.10Laminatingprocessequipment（22）

…………

5.11Heatcuttingprocessequipment（23）

……………

5.12Co-firingprocessequipment（24）

………………

5.13Sawingprocessequipment（24）

………

5.14Lasertrimmingprocessequipment專用（26）

………………

5.15Platingprocessequipment（26）

…

5.16Flyingprobetestingprocessequipment（27）

……………

6Processdesign（28）

……

6.1Generalrequirements（28）

……

6.2Processcompartment（29）

………………

6.3Processequipmentarrange（30）

……

7Buildingandstructure（31）

…………………

7.1Building（31）

………………

7.2Structure（32）

………………

8Publicfacilitiesandpower（33）

人人文庫………

8.1Airpurificationandexhaustsystem（33）

………………

8.2Watersupplyanddrainage（33）

………………

8.3Airpower（34）

……………

9Electricdesign（37）

……

9.1Power-supplysystem（37）

……

9.2Lighting、distributionandauto-control（37）

·5·

…………

9.3Communicationandinformation（38）

……

10Environmentprotectionandsafety（39）

…………………

10.1Environmentprotection（39）

…………………

10.2Safety（39）

…

Explanationofwordinginthisstandard（41）

……

Listofquotedstandards（42）

………

Addition：Explanationofprovisions（43）

專用

人人文庫

·6·

1總則

1.0.1為規(guī)范共燒陶瓷混合電路基板廠工程建設中設計內(nèi)容和

廠房設施標準保證共燒陶瓷混合電路基板廠工程建設做到技術(shù)

，，

先進安全適用經(jīng)濟合理保證質(zhì)量節(jié)能環(huán)保制定本標準

、、、、，。

1.0.2本標準適用于采用低溫共燒陶瓷和高溫共燒陶

（LTCC）

瓷工藝制造的混合電路多層互連基板生產(chǎn)廠新建擴建

（HTCC）、

和技術(shù)改造工程

。

1.0.3共燒陶瓷混合電路基板廠工藝設計除應符合本標準外尚

，

應符合國家現(xiàn)行標準的有關(guān)規(guī)定

。專用

人人文庫

·1·

2術(shù)語

2.0.1低溫共燒陶瓷

lowtemperatureco-firedceramic

（LTCC）

將低溫燒結(jié)陶瓷粉制成厚度精確而且致密的生瓷在生瓷上

，

利用打孔微孔注漿印刷等工藝制出所需要的電路圖形并將多

、、，

個無源元件埋入多層陶瓷基板中然后疊壓在一起可分別使用

，，

銀銅金等金屬在下燒結(jié)制成高密度電路互連

、、，800℃～900℃，

基板

。

2.0.2高溫共燒陶瓷

hightemperature專用co-firedceramic

（HTCC）

將高溫燒結(jié)陶瓷粉制成厚度精確而且致密的生瓷在生瓷上

，

利用打孔微孔注漿印刷等工藝制出所需要的電路圖形然后疊

、、，

壓在一起可分別使用鎢鉬等金屬在下燒結(jié)

，、，1500℃～1850℃，

制成三維互連的高密度電路

。

2.0.3生瓷帶

greentape

由生瓷漿料經(jīng)流延后形成的帶狀的未燒結(jié)的復合柔性瓷料

，

一般以卷軸承載

。

2.0.4生瓷片

greensheet

由生瓷帶經(jīng)切片后獲得的標準加工尺寸的薄片

人人文庫。

2.0.5生瓷坯

greenblock

多層生瓷片疊片后獲得的不致密的生瓷結(jié)構(gòu)

。

2.0.6生瓷板

greenbar

生瓷坯層壓后獲得的待燒結(jié)的無空隙密實結(jié)構(gòu)

。

2.0.7生瓷塊

greenbrick

生瓷板被分切后獲得的未燒結(jié)的電路單元

。

·2·

3總體設計

3.1一般規(guī)定

3.1.1總設計師應先制定設計大綱或設計指導書

。

3.1.2共燒陶瓷混合電路基板廠總體設計的設計輸入應包括下

列內(nèi)容

：

1廠址所在地的氣象數(shù)據(jù)特別是全年主導風向最高洪水

，、

位颶風雷暴日沙塵暴等

、、、；

2廠址所在地的地震基本烈度

；

3廠址所在地的動力供應來源

；專用

4廠址所在地的交通通信物流配套情況

、、；

5項目所在地的生產(chǎn)協(xié)作能力

；

6項目所在地對項目設計方案的審查對初步設計審批的規(guī)

，

定

；

7項目所在地對環(huán)保消防安全節(jié)能和水源保護的地方性

、、、

法規(guī)等

；

8廠房建設標準及項目建設投資控制要求

；

9項目法人單位對工程設計的要求或期望

。

3.1.3總體設計應組織各專業(yè)對各階段的設計進行設計評審設

、

計驗證并應保證設計輸出符合設計大綱或設計指導書的要求符

，，

合項目法人人人文庫單位對設計的期望

。

3.1.4總體設計應審核各專業(yè)設計并應符合國家環(huán)境保護節(jié)

，、

約能源和安全生產(chǎn)的要求

。

3.1.5共燒陶瓷混合電路基板廠工程設計應根據(jù)生產(chǎn)工藝的特

點采用新工藝新技術(shù)新設備新材料并應為安裝工程施工調(diào)

，、、、，、

試檢修維護管理和安全運行創(chuàng)造基礎條件

、。

·3·

3.1.6總體設計應總控設計交付以后出現(xiàn)的各專業(yè)設計變更審

，

查批準設計變更的發(fā)放

。

3.1.7總設計師應負責設計總說明的編寫并應協(xié)調(diào)各專業(yè)設計

，

說明

。

3.2廠址選擇與廠區(qū)總平面布局

3.2.1共燒陶瓷混合電路基板廠廠址選擇宜避開鐵路機場交

、、

通干道等有較強振動產(chǎn)生的區(qū)域

。

3.2.2共燒陶瓷混合電路基板廠廠址選擇應顧及市政配套能力

、

動力供應保障交通便捷程度通信設施先進極端天氣極少地震

、、、、

等自然災害少見等因素或條件

。

3.2.3共燒陶瓷混合電路基板廠廠址選擇應識別環(huán)境因素把環(huán)

，

境準入環(huán)境容量污染排放環(huán)境保護納入考量

、、、專用。

3.2.4共燒陶瓷混合電路基板廠應按工藝生產(chǎn)系統(tǒng)動力輔助系

、

統(tǒng)倉儲系統(tǒng)辦公和管理系統(tǒng)等功能分區(qū)進行廠區(qū)總平面布局

、、。

3.2.5廠區(qū)總平面布局應綜合多方面因素進行并應符合下列規(guī)

，

定

：

1人流物流出入口布置應避免交叉干擾

、；

2廠區(qū)宜形成環(huán)形消防通道

；

3生產(chǎn)廠房應位于廠區(qū)的下風向

；

4城市給水進口電力及其他動力源接入應與動力站銜接便

、

捷

；

5廠區(qū)排水出口應與城市排水管網(wǎng)在方向上標高上順暢

、、

合理人人文庫

；

6廠區(qū)標高應以城市最高洪水位廠區(qū)周圍道路和土方工程

、

量綜合確定

；

7廠區(qū)綠化應結(jié)合當?shù)貧夂驐l件和環(huán)境進行設計

；

8廠區(qū)應結(jié)合工廠發(fā)展情況預留發(fā)展用地

，。

·4·

4基本工藝

4.1一般規(guī)定

4.1.1共燒陶瓷基板加工的基本工藝應包括基板加工

LTCC、

基板加工

HTCC。

4.1.2基板加工可按下列基本工藝流程

LTCC：

配料混料流延切片打孔填孔印刷疊片層

→→→→→→→→

壓熱切低溫共燒熟切激光調(diào)阻測試

→→→→→。

4.1.3基板加工可按下列基本工藝流程

HTCC：

配料混料流延切片打孔填孔印刷疊片層

→→→→→→專用→→

壓熱切高溫共燒熟切鍍涂測試

→→→→→。

4.2配料

4.2.1配料工藝應通過使用電子天平等稱量器具按照配方要求

稱量出規(guī)定重量比例明確的無機粉料和有機添加劑為制備流延

、，

漿料做準備

。

4.2.2配料工藝應符合下列規(guī)定

：

1無機粉料陶瓷粉玻璃粉微晶玻璃粉的成分及含量應

、、

明確無機粉料應純度高性能穩(wěn)定顆粒勻稱粉料最佳粒度宜

，、、，

為比表面積宜為22顆粒形貌宜為球

1μm～4μm，5m/g～15m/g，

形人人文庫

；

2黏結(jié)劑塑化劑分散劑和溶劑等有機材料的成分及含量

、、

應明確有機材料應純度高均質(zhì)無顆粒或絮狀物無淀積物

，、、、；

3應烘干無機粉料并自然冷卻至室溫

，；

4應按照流延批量大小及生瓷帶配方的材料成分要求稱量

無機粉料

；

·5·

5應按流延批量及生瓷帶配方比例稱量粉料分散劑及其溶劑

；

6應按流延批量及生瓷帶配方比例稱量黏結(jié)劑塑化劑

、。

4.2.3配料工藝間應配置排風設施操作化學試劑時應戴手套和

，

口罩并打開排風

。

4.2.4配料間可與混料間共用但應與生瓷帶流延間共燒陶瓷

，、

基板加工間分隔開

。

4.2.5未用的化學試劑應密封并應存放在專用防爆儲存柜

，

中

。

4.3混料

4.3.1混料工藝應通過分步球磨將完成配料的各種成分充分混

，

合并應排去氣泡獲得質(zhì)地均勻黏度合適的生瓷漿料

，，、。

4.3.2混料工藝應符合下列規(guī)定

：專用

1應將按批量配比的分散劑溶劑及研磨介質(zhì)裝入球磨罐旋

、

輾使固態(tài)分散劑完全溶解

，；

2應將已按批量配比的無