ltcc基板检验流程
LTCC基板装配过程中的开裂失效研究
电子质量2017年第05期(总第362期)作者简介：赵海龙(1985-)，男，工程师，硕士，从事电子产品质量检测与可靠性研究工作。
0引言自从20世纪90年代以来，LTCC 技术飞速发展，应用LTCC 技术制造出来的多层基板具有良好的导热性、优异的高频特性、高集成特性和高可靠性。
目前，LTCC 基板已经广泛应用于制造高密度、高可靠性电路，应用领域涉及射频和微波、移动通信、汽车电子、医疗电子及MEMS 领域等[1-2]。
LTCC 基板在使用时要与特定的硅铝盒体装配在一起，配合芯片、元器件、隔筋、外围电路和接头等组成具有一定功能的模块或组件。
其中芯片和元件采用粘接或焊接工艺安装在LTCC 基板上。
隔筋部件是一个结构外型较为复杂的结构和功能一体化构件，作为结构和功能部件既对力学性能有要求，也要求具有电磁屏蔽功能[3]。
某四通道组件装配两个某型号LTCC 陶瓷基板，基板焊接到硅铝盒体底部，基板表面用导电胶粘接两个铝合金隔筋。
基板在组件中的整体装配及隔筋形貌如图1所示。
图1组件整体装配示意图1故障现象基板焊接到盒体底部，装配好芯片和隔筋后，装配完成的136只基板中测试发现10只连通性能出现问题，其中3只基板通过键丝补救后继续使用。
随后将测试性能合格的64个组件(128只LTCC 基板)投入筛选试验，试验条件为随机振动-温度循环(-55℃~70℃，12次)-LTCC 基板装配过程中的开裂失效研究The Cracking Failure Study of LTCC Substratesin Assembly Process赵海龙,尹丽晶,彭浩,任赞（中国电子科技集团公司第十三研究所,河北石家庄050051）Zhao Hai-long,Yin Li-jing,Peng Hao,Ren Zan (The 13th Research Institute of CETC,Hebei Shijiazhuang 050051）摘要：针对LTCC 基板在装配过程中产生的开裂现象，进行了故障定位。
ltcc多层基板设计规范
LTCC基板电路设计规范中国电子科技集团公司第四十三研究所2008年4月发布1 介绍本设计规范是根据LTCC生瓷带供应商提供的设计规范、中国电子科技集团公司第四十三研究所现有设备和工艺技术条件下制定的，适用于军用及民用LTCC电路模块、微波电路模块的基本设计。
此文件所包含的信息，接受者没有四十三所的同意不得向第三者提供。
这份文件定义了标准的或最大的工艺叁数，在这份文件中的数据并不是 LTCC 的设计极限。
为了提高电路的性能和降低成本以及工艺技术的提升会随时对本文件进行修改。
如：z工艺技术的进化；z新材料的发展；z客户的新需要；z来自客户经验的反馈；根据特定的需要, 经技术人员认可也可以超越该规范的限制。
请经常连络我们的技术部门，获取更多的信息和建议。
2 引用文件本设计规范引用的文件：《混合微电子电路设计指南》《厚膜电路平面设计规范》Dupont Microsoft Materials Technical informationDesign Guidelines for LTCC （HL2000 Materials System Instruction Manual Release 1.0）3 材料系统3.1 生瓷带目前，本单位生产LTCC 基板所采用的LTCC生瓷带主要有DuPont951/943、FerroA6S/A6M 、HL2000。
其中DuPont951、HL2000主要用于中低频电路，FerroA6S/A6M 、DuPont943主要用于微波和中高频电路。
用于高频电路的低损耗微波LTCC介质带材料：Ferro A6 、DP943的特性见表1。
表1 生瓷带材料性能数据表LTCC 类型 层烧结厚度(mm)收缩率(X-Y)(%)收缩率(Z)(%)介电常数绝缘电阻(Ω)击穿电压(V)损耗因子密度(kg/m3)翘曲度(μm/mm)抗折强度(Pa)TCE(10-6/℃)热导率(W/m.k)Dupont951 0.95 12.8 15.5 7.8 ＞1*1012＞10000.0015 3.10 3/1000 290 5.8 3.0Dupont943 0.109 10.3 14.5 7.4 ＞2*1012＞11000.0009 3.20 3/1000 230 6.0 4.4FerroA6S 0.098 16.0 23 6.1 ＞1*1012＞8000.002 2.43 2.0/1000 120 8.0 2.0FerroA6M 0.094 15.2 26 6.1 ＞1*1012＞8000.002 2.45 2.5/1000 110 7.0 2.0HL2000 0.091 0.2 31 7.4 ＞1*1012＞8000.002 2.9 3/1000 320 6.1 2.63.2 共烧材料导体材料根据客户需要采用金系统和混合系统（外层是可以焊接的Pd/Ag导体及可丝焊的金导体，内层是Ag导体）。
LTCC基板缺陷分析及改善对策
LTCC基板缺陷分析及改善对策卓良明【摘要】针对低温共烧陶瓷(LTCC)基板生产过程中遇到的对位偏差缺陷问题,从材料、工艺、设备、环境条件等多个方面做了详细的分析和验证.排除了打孔误差、印刷误差、叠片误差等非关键性影响因素,确定了导致偏差的根本原因是生瓷片变形所致的开腔误差以及打孔机的累积误差.提出了通过控制环境温湿度、缩短加工周期来减小生瓷片变形量以及对错位区域进行补偿的措施,解决了产品的缺陷问题,提高了产品的合格率,产品一次合格率达到95％.【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2019(038)006【总页数】4页(P107-110)【关键词】LTCC基板;对位精度;缺陷分析;合格率【作者】卓良明【作者单位】中国电子科技集团公司第十研究所,四川成都 610036【正文语种】中文【中图分类】TN705低温共烧陶瓷(LTCC)基板作为一种先进的高密度电路封装基片,因介质的介电常数小、导体电阻低、易于实现多层化[1]等特点,具有良好的高频特性、工艺相容性以及可靠性[2],因此被大量应用于微波、毫米波TR组件中[3]。
目前国内使用较多的是Ferro公司的生瓷带,Ferro公司A6-M系列生瓷带虽然具有较好的电性能,但是其加工工艺难度也较其他生瓷带更大,其产品的合格率一般只能达到90%左右。
鉴于LTCC基板的材料成本及其产品价值高,使用量也比较大,因此提高其产品的合格率就具有非常重要的意义,国内各单位也都在这方面做了大量的工作。
例如陈晓勇等[4]对LTCC基板金层表面斑点缺陷问题的研究,岳帅旗等[5]对LTCC基板腔底平整度问题的研究,张孝其等[6]对LTCC基板打孔及填孔工艺过程中出现的不合格品分析及补救措施方面的研究,都对提高LTCC基板产品合格率具有重要意义,然而对于LTCC基板加工精度控制方面的研究报道还不是很多。
LTCC基板的生产制造工艺复杂,影响产品质量的因素众多[7],从生瓷流延到打孔、填孔、印刷、叠片、层压、烧结、划片等前后有十几道工序,每个工序的误差和错误都可能导致产品的不合格,由于其工艺流程长、烧结后的产品内部又较难检测,所以分析、定位产品缺陷问题原因难度非常大,很多时候无法找到问题的根本原因。
LTCC技术中生瓷片的形变分析及应用
LTCC技术中生瓷片的形变分析及应用杨伟;马其琪;贾少雄【摘要】During the production of LTCC bases, the tapes deformation will affect the through hole of laminated sheet and the alignment accuracy of printing pattern. This paper main analyses on via-filling, leveling and printing process, and gets tapes offset data, then comprehensive analyses are made combined with the characters of three processes above. Finally it studies out the factors of tape precision. During production, precision compensation based on analysis of tape deformation can improve the lamination precision.%LTCC基板生产中, 生瓷片的形变将影响叠片时通孔以及印刷图形的对位精度.本文着重对填孔, 整平, 印刷工序进行分析, 通过对同层的多张生瓷片进行精度测量, 获得生瓷片偏差数据, 结合以上三道工序的生产技术特点, 进行综合分析, 研究影响生瓷片形变的因素.在生产过程中, 根据形变量对精度进行补偿, 提高了叠片精度.【期刊名称】《山西电子技术》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】4页(P27-29,78)【关键词】LTCC技术;生瓷片;形变;对位精度【作者】杨伟;马其琪;贾少雄【作者单位】中国电子科技集团公司第二研究所,微组装中心,山西太原 030024;中国电子科技集团公司第二研究所,微组装中心,山西太原 030024;中国电子科技集团公司第二研究所,微组装中心,山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TN6050 引言低温共烧陶瓷(LTCC)有着易于与不同特性的材料相结合，有可能实现元件的集成和将不同特性的元件置入陶瓷基板内部，还可以将低损耗金属埋入低温共烧陶瓷中作为导体。
LTCC生瓷带基本性能检测方法研究
ppm/ tt (10 h/T!)〇
8 ) 介电常数:介电常数e 是介质材料是否容易
被极化而形成能抵消外加电场（电压）的偶极子的 2 性能要求
定量度量，事 实 上 也 是 介 质 储 存 能 量 能 力 的 度 量 ，
占
，单 位 为 F/ m,s 。为自由空间（真空 或 空 气 ）
的介电常数, 1 = 8 . 8 5 4 x K T12F/m;A 为相对介电
化率。
LTCC基 板 的 主 要 电 学 性 能 有 介 电 常 数 、耗散 系数（损耗因子）、绝 缘 电 阻 、击穿电压等指标，主要
1 . 3 烧结后主要性能指标
物 理 性 能 包 括 力 学 性 能 （抗 弯 强 度 、杨 氏 模 量 、密
LTCC生瓷带的烧结后主要性能指标包括：
度 ）、热学性能（热膨胀系数、热 导 率 、比热）、几何性
6 ) 抗 弯 强 度 ~ :也可称为弯曲强度、抗折强度，
波峰或两波谷的间距）很 小 （不 大 于 0.1 mm),所以 如 图 1 所 示 ，对 厚 度 y 、宽 度 x 的 LTCC基板样品条
表面粗糙度属于生瓷带 表 面 的 微 观 几 何 形 状 特 性 沿厚度方向进行三点（2 个向上支点的间距为L、向
7 ) 杨 氏 模 量 （£ ) : 也 称 为 弹 性 模 量 ，是生瓷带 膜层沿长度或宽度方向在应变U )与应力（〇•)成正 比的弹性限度内应力与应变的比值（£ = 〇"/e ) ,单
以分为烧结前（未烧结状态下）性能和烧结后（已烧 位为 Pa(N/m2)。
成状态下）性 能 。流 延 法 制 备 的 LTCC生瓷 带 产 品 ，
〇 引言
低 温 共 烧 陶 瓷 （ Low Temperature Co-fired Ce ramic,LTCC)生瓷带是制作 LTCC 基板的最基础材 料 ，不但其烧成后的机械、电学、热学基本特性极大程 度上决定了 LTCC基 板 以 及 LTCC组件的性能，而且 其 烧 结 前 的 基 本 性 能 还 影 响 到 LTCC基 板 工 艺 加 工 的可行性、便捷性。虽然供应商提供了 LTCC生瓷带 产品的质保书及主要性能参数,但用户还很有必要结
什么是LTCC
什么是LTCC?LTCC英文全称Low temperature cofired ceramic，低温共烧陶瓷技术。
低温共烧陶瓷技术（LTCC:low temperature cofired ceramic）是一种将未烧结的流延陶瓷材料叠层在一起而制成的多层电路，内有印制互联导体、元件和电路，并将该结构烧结成一个集成式陶瓷多层材料。
LTTC利用常规的厚膜介质材料流延，而不是丝网印制介质浆料。
生瓷带切成大小合适的尺寸，打出对准孔和内腔，互连通孔采用激光打孔或者机械钻孔形成。
将导体连同所需要的电阻器、电容器和电感器网印或者光刻到各层陶瓷片上。
然后各层陶瓷片对准、叠层并在850摄氏度下共烧。
利用现有的厚膜电路生产技术装配基板和进行表面安装。
设计传输零点是因目前有很多无线系统的应用，而每个系统所使用的频带非常接近，很容易造成彼此间的干扰，因此可借助于设计传输零点来降低系统之间的干扰。
该电路可以合成出大电容与小电感。
Cs约为PF量级，Ls约为0．1 nH量级，因此较适合用于低温共烧陶瓷基板。
随着微电子信息技术的迅猛发展,电子整机在小型化、便携式、多功能、数字化及高可靠性、高性能方面的需求,对元器件的小型化、集成化以至模块化要求愈来愈迫切。
有人曾夸张地预言,以后的电子工业将简化为装配工业——把各种功能模块组装在一起即可。
低温共烧陶瓷技术（low temperature cofired ceramic LTCC）是近年来兴起的一种相当令人瞩目的多学科交叉的整合组件技术,以其优异的电子、机械、热力特性已成为未来电子元件集成化、模组化的首选方式,广泛用于基板、封装及微波器件等领域。
TEK的调查资料显示,2004～2007年间全球LTCC市场产值呈现快速成长趋势。
表1给出过去几年全球LTCC市场产值增长情况。
LTCC技术最早由美国开始发展,初期应用于军用产品,后来欧洲厂商将其引入车用市场,而后再由日本厂商将其应用于资讯产品中。
我国LTCC多层基板制造技术标准现状及需求研究
中图分类号 ：Ｔ ４ Ｎ １
文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ — ０ ６（ ０ ２） ５ ０ ５ — ５ ０９０９ ２ １ ０—０７０
Ｔｈｅｐ ｅ ｅ ｔ ｏ ｄｉ ｏ ｎｄ ｄ ｍ ａ ｅ ｅ ｒ ｈ ０ ＬＴＣＣ ｕ ｔ－ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｎ ｔ ｎ ａ ｅ ｎｄｒ ｓ ａ ｃ ｆ ｃ ｉ ｍ ｌ ｌｙ ｒ ｉ ｓ ｂｓｒ ｔ ａ ｕｆ ｃ ｕ ｉ ｃ ｎｏｏ ｙｓａ ｄ ｒ ｓｉ ｕ ｏ ｔｙ ｕ ｔ ａ ｅｍ ｎ ａ ｔ ｒｎｇｔ ｈ ｌ ｇ ｔ ｎ ａ ｄ ｏ ｒｃ ｕｎ ｒ ｅ ｎ
行 大 量 的研 究 ，但 是 目前 还 没 有 一 家 单 位 形 成 批 量 生产 能 力 。 与 国外 发 达 国家 相 比较 ，我 国Ｌ Ｃ技 术 发展 相 ＴＣ
的封 装 外 壳 。包 括 芯片 的贴 装 与 互 连 工 艺 、表 面 组 装 工 艺 、封 装 工艺 等 。常 用 的芯 片贴 装 技 术 有 树 脂
Ｃ Ａ ｕｑｎ Ｗ ＮＧ Ｇｕ－ｉ Ｌ Ｈ Ｏ Ｙ— ｉ － ｇ Ａ ｉ ｎ ｐ ｇ ＶＱｉ－ｏ ｇ Ｉ ｕ－ｉ ＨＥＺ ｏｇ－ｅ ｎｈ ｎ Ｌ ＵＲ ｉ ａ － ｘ ｈ ｎ ・ ｉ ｗ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ Ｉ ｈｓｐ ｐ ｒ ｔｅａ ｐｉａｉｎ ｆ ＴＣ （ ｗ ｅ ｅａｕ ｅＣ － ｒｄ ｃ ｒｍｉ）ｔｃ ｎ ｌｇ ｉ ｕ ｎｔｉ ａ ｅ，ｈ ｐ ｌ ｔ ｓｏ Ｃ １ ｔｍｐ ｒｔｒ Ｏｆ ｅ ｅａ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎｏ ｒ ｃ ｏ Ｌ ｏ ｉ
粘 接 （ 机 粘 贴 ）和 合 金 焊 接 （ 机 粘 贴 ） 。芯 片 有 无
的互 连 （ 芯 片与 基 板 的 电气 连 接 ）技 术 即微 型焊 即
ltcc基板工艺流程
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ltcc基板检验流程
LTCC基板（Low-Temperature Co-Fired Ceramic）是一种多层陶瓷基板，广泛应用于电子设备的封装和连接。
为了确保LTCC基板的质量和性能，需要进行严格的检验流程。
本文将介绍LTCC基板的检验流程，以确保产品符合设计要求。
一、外观检验
外观检验是最基本的检验环节，用于检查LTCC基板的表面是否有明显的裂纹、破损、划痕或污渍等缺陷。
检验人员应仔细观察每个基板，并记录下任何不合格的情况。
外观检验还包括检查基板的尺寸、平整度和孔洞的位置和大小是否符合要求。
二、尺寸测量
尺寸测量是确定LTCC基板尺寸是否符合设计要求的重要环节。
通过使用光学显微镜、投影仪或三坐标测量仪等测量设备，可以精确测量基板的长度、宽度、厚度以及孔洞的直径和间距等参数。
测量结果应与设计要求进行比对，确保LTCC基板的尺寸精度符合标准。
三、电性能测试
电性能测试是评估LTCC基板电气性能的关键环节。
通过使用高精度的测试设备，可以测量基板的电阻、电容、绝缘电阻、介电常数等电性能参数。
测试结果应与设计要求进行比对，确保LTCC基板的电气性能符合标准。
此外，还可以进行高温高压测试，以评估基
板在极端环境下的电性能表现。
四、焊接性能测试
焊接性能测试是评估LTCC基板与其他组件之间焊接质量的重要环节。
通过进行焊接实验，可以评估焊接接头的牢固程度、焊接接触电阻、焊接点的熔化情况等。
测试结果应与设计要求进行比对，确保LTCC基板与其他组件之间的焊接质量满足要求。
五、可靠性测试
可靠性测试是评估LTCC基板在长期使用过程中性能是否稳定可靠的关键环节。
通过进行加速老化测试、温度循环测试、湿热循环测试等可靠性测试，可以模拟基板在不同环境下的工作状态，评估其长期使用的可靠性。
测试结果应与设计要求进行比对，确保LTCC 基板的可靠性符合标准。
LTCC基板的检验流程包括外观检验、尺寸测量、电性能测试、焊接性能测试和可靠性测试等环节。
通过严格按照检验流程进行检验，可以确保LTCC基板的质量和性能符合设计要求，提高产品的可靠性和稳定性。
同时，检验过程中应注意记录检验结果，及时发现和解决问题，不断优化和改进检验流程，提高LTCC基板的质量和生产效率。