低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC)
TLCC低温共烧陶瓷技术

TLCC低温共烧陶瓷技术TLCC(Low Temperature Co-Fire Ceramic,低温共烧陶瓷)技术是一种新型的封装技术,能够在较低温度下将多种材料烧结成无机玻璃陶瓷材料,广泛应用于电子封装领域。
本文将详细介绍TLCC低温共烧陶瓷技术的原理、优势以及应用情况。
TLCC技术的原理是通过精细调控材料组分、颗粒粒径以及烧结工艺参数,使得多种材料在较低的温度下形成致密的陶瓷结构。
与传统的高温共烧陶瓷相比,TLCC技术所需的烧结温度通常在800℃至900℃之间,大大降低了生产成本,减少了能源消耗。
此外,TLCC技术还可以实现材料的精确控制和微结构优化,提高材料的性能和可靠性。
与传统封装材料相比,TLCC低温共烧陶瓷具有诸多优势。
首先,由于TLCC技术采用了较低的烧结温度,相较于传统材料,减少了对封装部件的热应力,因此可以避免由于温度差异导致的材料失效和封装失效的问题。
其次,TLCC材料具有较高的绝缘性能和良好的耐腐蚀性,可以有效防止电气短路和电子元器件的损坏。
此外,TLCC技术还具有良好的阻尼性能和耐高温性能,适应了封装材料在各种复杂环境下的应用需求。
在实际应用中,TLCC低温共烧陶瓷技术已经得到了广泛的应用。
在电子封装领域,TLCC材料可以用于制造高密度集成电路(HDI)、三维封装(3D Packaging)、电子陶瓷模块等等。
在航空、航天、汽车、通信等高可靠性领域,TLCC材料的低介电常数和低衰减特性使得其成为理想的射频和微波应用封装材料。
此外,由于TLCC材料具有良好的阻尼性能,可用于制作振动传感器和微机电系统(MEMS)等高度灵敏的传感器。
总之,TLCC低温共烧陶瓷技术作为一种新型的封装技术,在电子封装领域具有广阔的应用前景。
其具有烧结温度低、材料性能稳定、制造工艺简单、成本低等优点,可以满足高密度集成、高频射频和高可靠性等应用的需求。
随着科技的不断发展,TLCC技术将进一步改善和发展,为电子封装领域的创新和发展做出更大的贡献。
低温共烧陶瓷项目合作计划书

低温共烧陶瓷项目合作计划书一、项目背景和目标随着物联网技术的发展和应用的广泛推广,对于小型、高性能的电子产品的需求不断增加。
低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,简称LTCC)作为一种高性能的封装材料,在电子封装领域具有广泛的应用前景。
本项目旨在建立一种高质量、高效率的LTCC生产线,以满足市场对LTCC封装材料的需求。
二、项目内容和工作流程1.建立LTCC生产线:-寻找合适的生产厂商或合作伙伴,进行合作洽谈;-设计并购买必要的设备和原材料;-协助生产厂商进行生产线搭建和调试;-开展生产线运行和质量控制培训。
2.进行生产线试运行:-针对实际生产情况进行试产;-收集并分析试产数据,优化生产线流程;-确定最佳生产效率和产品质量。
3.生产线扩容和生产:-根据试产结果,逐步扩大生产规模;-实施生产线调整和优化,提高产能和质量。
4.建立质量控制体系:-设计并实施质量控制流程;-培训生产人员并提供质量控制指导;-定期进行质量检测和评估,并进行优化。
5.市场推广和销售:-完善产品推广和销售策略;-与潜在客户进行合作洽谈,签订销售合同;-提供技术支持和售后服务。
三、项目预期成果和效益1.建立高质量、高效率的LTCC生产线,能够满足市场对LTCC封装材料的需求;2.提高LTCC生产效率,降低生产成本;3.建立完善的质量控制体系,确保产品质量;4.扩大生产规模,提高产能,进一步降低成本,提高利润;5.建立良好的市场声誉,拓展市场份额,增加销售额。
四、项目实施计划和时间安排1.建立LTCC生产线:4个月;2.进行生产线试运行:2个月;3.生产线扩容和生产:4个月;4.建立质量控制体系:3个月;5.市场推广和销售:持续进行。
1.设备和原材料购买费用:200万人民币;2.人员培训和技术支持费用:50万人民币;3.市场推广和销售费用:50万人民币;4.其他费用:20万人民币;5.总投资额:320万人民币;六、项目风险分析和对策1.市场需求不确定性导致销售不达预期:加强市场调研,确保项目的市场合理性;与客户签订长期合同,确保市场需求和销售的稳定性。
低温共烧陶瓷基板ppt课件

几种主要基板材料
Al2O3氧化铝陶瓷 氧化铝陶瓷被广泛用于厚、薄膜电路和MCM的基板。氧化铝陶瓷的玻璃成分一般 由二氧化硅和其他氧化物组成。
氮化铝陶瓷
氮化铝突出的优良性能是具有和氧化铍一样的导热性,以及良好的电绝缘性能、 介电性能。氮化铝的价格比氧化铝要贵。
硅基板
硅是一种可作为几乎所有半导体器件和集成电路的基板材料。优点有其基板和硅IC 芯片完全匹配;热导率比氧化铝陶瓷高得多;易于用铝或其他金属进行金属化等。
LTCC 微波元件
LTCC 集成模块
天线的结构如图所示,可以看到LTCC 介 质被沿波损耗的目的。
图为将多个LTCC 频率合成器放置在基板上的LTCC 频率合成 器测试版。该组件包括了一个4×4 的开关矩阵,集成PIN 的二极管,单刀双掷开关IC 芯片和无源器件。为了检测整
LTCC 技术是1982 年美国休斯公司开发的一种新型材料技术。
该工艺就是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带,作为电路基板材 料,在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要 的电路图形,并将多个无源元件埋入其中,然后叠压在一起,在一定温度下烧结, 制成三维电路网络的无源集成组件,也可制成内置无源元件的三维电路基板,在 其表面可以贴装 IC和有源器件,制成无源/有源集成的功能模块等等。
LTCC基板材料
目前已开发出多种LTCC 基板材料, 由于加入玻璃是实现LTCC 技术的重要措施, 因此 对适用的玻璃种类进行过大量研究, 如高硅玻璃, 硼硅酸玻璃, 堇青石玻璃等。
陶瓷粉料的比例是决定材料物理性能与电性能的关键因素。为获得低介电常数的 基板, 必须选择低介电常数的玻璃和陶瓷组合, 主要有硼硅酸玻璃/ 填充物质、玻 璃/ 氧化铝系、玻璃/莫来石系等, 要求填充物在烧结时能与玻璃形成较好的浸润。
低温共烧陶瓷

低温共烧陶瓷(LTCC)材料简介及其应用电子科技大学微电子与固体电子学院张一鸣 22一、简介所谓低温共烧陶瓷(Low-temperature cofired ceramics, LTCC)技术,就是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确且致密的生瓷带,作为电路基板材料,在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形,并将多个无源元件埋入其中,然后叠压在一起,在900℃烧结,制成三维电路网络的无源集成组件,也可制成内置无源元件的三维电路基板,在其表面可以贴装IC和有源器件,制成无源/有源集成的功能模块。
总之,利用这种技术可以成功制造出各种高技术LTCC产品。
多个不同类型、不同性能的无源元件集成在一个封装内有多种办法,主要有低温共烧陶瓷(LTCC)技术、薄膜技术、硅半导体技术、多层电路板技术等。
目前LTCC技术是无源集成的主流技术。
LTCC整合型组件包括各种基板承载或内埋式主动或被动组件产品,整合型组件产品项目包含零组件、基板与模块。
二、LTCC技术特点LTCC与其他多层基板技术相比较,具有以下特点:1.易于实现更多布线层数,提高组装密度;2.易于内埋置元器件,提高组装密度,实现多功能;3.便于基板烧成前对每一层布线和互联通孔进行质量检查,有利于提高多层基板的成品率和质量,缩短生产周期,降低成本;4.具有良好的高频特性和高速传输特性;5.易于形成多种结构的空腔,从而可实现性能优良的多功能微波MCM;6.与薄膜多层布线技术具有良好的兼容性,二者结合可实现更高组装密度和更好性能的混合多层基板和混合型多芯片组件;7.易于实现多层布线与封装一体化结构,进一步减小体积和重量,提高可靠性;LTCC工艺流程如图所示。
由此可知,采用LTCC工艺制作的多芯片组件具有可实现IC芯片封装,内埋置无源元件及高密度电路组装的功能。
与其他集成技术相比,具有以下特点:1.根据配料的不同,LTCC材料的介电常数可以在很大范围内变动,增加了电路设计的灵活性;2.陶瓷材料具有优良的高频、高Q和高速传输特性;3.使用电导率高的金属材料作为导体材料,有利于提高电路系统的品质因数;4.制作层数很高的电路基板,易于形成多种结构的空腔,内埋置元器件,免除了封装组件的成本,减少连接芯片导体的长度与接点数,可制作线宽<50um的细线结构电路,实现更多布线层数,能集成的元件种类多,参量范围大,于实现多功能化和提高组装密度;5.可适应大电流和耐高温特性要求,具有良好的温度特性,如较小的热膨胀系数,较小的介电常数稳定系数。
低温共烧陶瓷

低温共烧陶瓷林秀锟彭兴玥田泽鑫吴丹丹胡新菊(贵州大学化学与化工学院无机非金属材料092班,贵阳)摘要:低温共烧陶瓷(Low Temperature Co2fired Ceramics ,简称L TCC) 是陶瓷领域的一个分支,它最初是1982 年由休斯公司开发的新型材料技术,它采用厚膜材料,根据共烧陶瓷设计的结构制造,主要用于实现高集成度、高性能电子封装的技术方面,在设计的灵活性、布线密度和可靠性方面提供了巨大的潜能。
LTCC 技术是一种先进的混合电路封装技术。
它将四大无源器件,即变压器(T)、电容器(C)、电感器(L)和电阻器(R)集成,配置于多层布线基板中,与有源器件共同集成为一完整的电路系统。
因此LTCC 技术又称为混合集成技术。
关键词:低温共烧陶瓷高集成度高性能电子封装混合电路封装技术混合集成技术1前言对于L TCC 的研究,世界各国的发展差异很大,主要技术还是掌握在美国、日本等发达国家的一些大公司手中。
LTCC产品技术的开发比国外发达国家至少落后5~10年,特别在LTCC材料及其配套浆料方面差距更大。
加速发展我国LTCC技术将对我国的电子工业具有重要意义。
2 LTCC的分类LTCC可分为复相陶瓷系、微晶玻璃系和非晶玻璃系。
复相陶瓷系主要有堇青石系、钙硼硅系,主要将玻璃添加到结晶质陶瓷填料中,混合均匀,成型,然后在预定温度下烧结,本体系配方容易调节介电性能也很好。
微晶玻璃系主要有Si、Al 的氧化物+玻璃系列,利用可结晶的玻璃制成玻璃粉体,然后进行低温烧结制备出高致密度,并具有大量晶体的陶瓷基板;本体系配方易于调节,工艺简单且性能较优。
3 LTCC的性能从使用角度出发,对L TCC 基板材料提出几点要求,包括:烧成温度必须小于950 ℃、介电常数和介质损耗低、热膨胀系数要与搭载芯片(Si 或GaAs) 的热膨胀系数相匹配,以及具有足够高的机械强度。
获得高的信号传输速度, 根据信号延迟时间公式:T d=L·√ε/c, 可知信号传输速度与介电常数的平方成反比;介电常数与各组分之间的关系:㏑ε=x1 ㏑ε1+x2㏑ε2(εi组分介电常数、xi组分体积分数)4LTCC的应用一、应用于密度封装第一,应用于航空、航天及军事领域:美国罗拉公司的太空系统部门利用LTCC 的技术研制成卫星控制电路组件用于导弹、航空和宇航等电子装置的LTCC 组件或系统。
低温共烧多层陶瓷技术特点与应用

低温共烧多层陶瓷技术特点与应用低温共烧多层陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC)是一种先进的电子封装技术,其特点是可以在低温下完成陶瓷的共烧,以实现多层陶瓷的制作。
LTCC技术具有许多优点,使得它在电子封装领域得到广泛应用。
首先,LTCC技术具有良好的耐高温性能。
LTCC陶瓷可以在高温环境下长时间稳定工作,通常可以耐受高达600℃的温度。
这使得LTCC在一些需要高温运行的应用中非常有用,比如汽车电子、航空航天等领域。
其次,LTCC技术具有优异的机械性能。
LTCC陶瓷具有高硬度、高强度和低热膨胀系数等特点,可以有效抵抗机械应力和热应力,从而保证器件长时间的可靠工作。
另外,LTCC技术还具有优异的电学性能。
LTCC陶瓷具有低介电常数和低损耗因子等特点,可以有效降低信号衰减和串扰,提高信号传输的品质。
在应用方面,LTCC技术已经被广泛应用于电子封装领域,特别是微波器件、射频器件和传感器等高频应用。
在微波器件方面,LTCC技术可以实现高可靠性的微波滤波器、耦合器、功分器等器件的制造。
利用LTCC的低介电常数和低损耗因子,可以实现微波信号的高效传输和处理,提高系统的性能。
在射频器件方面,LTCC技术可以制造高性能的射频滤波器、功放、天线等器件。
利用LTCC的优异机械性能和电学性能,可以实现射频信号的高稳定性和高可靠性传输,从而提高通信系统的性能。
在传感器方面,LTCC技术可以制造高灵敏度、高稳定性的物理传感器、化学传感器和生物传感器等器件。
利用LTCC的优异的电学性能和化学稳定性,可以实现对物理量、化学量和生物分子等的高效检测和分析。
此外,LTCC技术还可以应用于医疗器械、能源管理、光电子器件等领域。
在医疗器械方面,LTCC技术可以制造高灵敏度、高稳定性的生物传感器和医用射频器件等;在能源管理方面,LTCC技术可以制造高效的功率传输器件和能源存储器件;在光电子器件方面,LTCC技术可以制造高性能的光电子器件和光通信器件。
LTCC低温共烧陶瓷

LTCC低温共烧陶瓷低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,简称LTCC),是一种先进的多层陶瓷技术,广泛应用于电子器件、无线通信和微波模块等领域。
它采用低温烧结工艺,可以在相对较低的温度下实现多层陶瓷的烧结,从而大大提高了生产效率和陶瓷的成品率。
LTCC技术主要包括以下几个方面:材料选择、表面处理、电路设计、胶合、烧结和加工。
首先,材料选择是LTCC技术成功的关键。
通常使用的材料包括陶瓷粉末、玻璃或有机胶粘剂和金属粉末。
这些材料需要具有良好的烧结性能、热膨胀系数匹配性和电性能。
在材料选择之后,需要进行表面处理,以提高粘接强度和降低界面电阻。
常用的表面处理方法包括喷涂、切割和抛光。
接下来是电路设计,根据应用需求设计电路以及创建金属电极和通孔。
然后,使用胶粘剂将各层陶瓷粘接在一起,形成多层陶瓷片。
这一步骤需要精确的控制胶粘剂的粘度和粘接压力,以确保胶层的均匀性。
完成胶结后,将多层陶瓷片进行烧结。
LTCC烧结通常在1000°C以下的温度下进行,这是由于烧结温度过高会导致金属电极的熔化和引起陶瓷材料的烧损。
在烧结过程中,需要控制烧结速率和温度分布,以实现陶瓷的致密化和金属部分的固相扩散。
最后一步是加工,将烧结的陶瓷片进行切割、打磨和镀膜等处理,形成最终的LTCC产品。
这些加工步骤对于产品的精度和性能起着重要的影响。
通常使用的加工方法包括激光切割、机械加工和电镀。
LTCC技术具有以下几个优点:首先,由于采用低温烧结工艺,可以在相对较低的温度下完成烧结,从而减少能耗和环境污染。
其次,LTCC材料具有良好的机械性能、高的介电常数和低的损耗因子,适用于微波和射频应用。
此外,LTCC技术能够实现多层结构的紧凑布局,减少电路板的空间占用,提高器件的集成度。
综上所述,低温共烧陶瓷是一种先进的多层陶瓷技术,通过采用低温烧结工艺,实现了多层陶瓷的高效烧结。
它在电子器件、无线通信和微波模块等领域具有广泛的应用前景,为电子产品的小型化、高频化和高可靠性提供了重要的解决方案。
电子陶瓷ch2.3低温共烧陶瓷

‹#›/228
§2-3 低温共烧陶瓷
3、LTCC的优点
低温烧结的陶瓷基板材料可以采用电阻率低的Au、Ag、 Cu等金属作为导体材料; 采用低温烧成多层陶瓷基板,还有利于将电阻、电容、 电感等无源元件同时制作在基板内部,使产品小型化、 轻量化、集成化—称为第五代基板。
‹#›/228
§2-3 低温共烧陶瓷
电子材料
国家级精品课程
§2-3 低温共烧陶瓷
1、什么是LTCC? LTCC是low temperature cofired ceramics的简称,中 文名为低温共烧陶瓷。 LTCC是近年来兴起的一 种多学科交叉的整合组件 技术,是未来电子元件集 成化、模块化的首选方式, 广泛用于基板、封装和微 波器件。
830
5.7~6.1
5.5
0.21013
>8
/
1.6
2.0
2.0
1.6
Ag/Cu
PdAg
‹#›/228
§2-3 低温共烧陶瓷
6、LTCC的用途 高密度电子封装用:应用于航空、航天及军事领域; 汽车电子;微型器件或系统; 微波通信:片式滤波器、片式蓝牙天线,GPS 超级计算机用多层基板,用以满足元器件小型化、 信号超高速化的要求;
LTCC应具有的特性: 高电阻率:ρ>1014Ω·cm,保证信号线间的绝缘性 低介电常数,减少信号延迟 低介电损耗,减小在交变电场中的损耗 烧结温度 850~1000℃ ,可使用阻值低的导体材料( PdAg、Ag、Au、Cu),减小布线电阻 基片的热膨胀系数接近硅的热膨胀系数,减少热应力 高的热导率,防止多层基板过热 足够高的机械强度 化学性能稳定
‹#›/228
§2-3 低温共烧陶瓷
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC)该技术是1982年开始发展起来的令人瞩目的整合组件技术,已经成为无源集成的主流技术[1],成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点。
LTCC技术是于1982年休斯公司开发的新型材料技术,是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带,在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形,并将多个被动组件(如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等)埋入多层陶瓷基板中,然后叠压在一起,内外电极可分别使用银、铜、金等金属,在900℃下烧结,制成三维空间互不干扰的高密度电路,也可制成内置无源元件的三维电路基板,在其表面可以贴装IC和有源器件,制成无源/有源集成的功能模块,可进一步将电路小型化与高密度化,特别适合用于高频通讯用组件。
[2]总之,利用这种技术可以成功地制造出各种高技术LTCC产品。
多个不同类型、不同性能的无源元件集成在一个封装内有多种方法,主要有低温共烧陶瓷(LTCC)技术、薄膜技术、硅片半导体技术、多层电路板技术等。
LTC C技术是无源集成的主流技术。
LTCC整合型组件包括各种基板承载或内埋各式主动或被动组件的产品,整合型组件产品项目包含零组件(components)、基板(substrates)与模块(modules )。
[3]2技术优势对比优势与其它集成技术相比,LTCC有着众多优点:第一,陶瓷材料具有优良的高频、高速传输以及宽通带的特性。
根据配料的不同,LTCC 材料的介电常数可以在很大范围内变动,配合使用高电导率的金属材料作为导体材料,有利于提高电路系统的品质因数,增加了电路设计的灵活性;第二,可以适应大电流及耐高温特性要求,并具备比普通PCB电路基板更优良的热传导性,极大地优化了电子设备的散热设计,可靠性高,可应用于恶劣环境,延长了其使用寿命;第三,可以制作层数很高的电路基板,并可将多个无源元件埋入其中,免除了封装组件的成本,在层数很高的三维电路基板上,实现无源和有源的集成,有利于提高电路的组装密度,进一步减小体积和重量;第四,与其他多层布线技术具有良好的兼容性,例如将LTCC与薄膜布线技术结合可实现更高组装密度和更好性能的混合多层基板和混合型多芯片组件;第五,非连续式的生产工艺,便于成品制成前对每一层布线和互连通孔进行质量检查,有利于提高多层基板的成品率和质量,缩短生产周期,降低成本。
第六,节能、节材、绿色、环保已经成为元件行业发展势不可挡的潮流,LTCC也正是迎合了这一发展需求,最大程度上降低了原料,废料和生产过程中带来的环境污染。
[4]应用优势(1)易于实现更多布线层数,提高组装密度;(2)易于内埋置元器件,提高组装密度,实现多功能;(3)便于基板烧成前对每一层布线和互连通孔进行质量检查,有利于提高多层基板的成品率和质量,缩短生产周期,降低成本:(4)具有良好的高频特性和高速传输特性;(5)易于形成多种结构的空腔,从而可实现性能优良的多功能微波MCM;(6)与薄膜多层布线技术具有良好的兼容性,二者结合可实现更高组装密度和更好性能的混合多层基板和混合型多芯片组件(MCM-C/D);(7)易于实现多层布线与封装一体化结构,进一步减小体积和重量,提高可靠性。
LTCC技术由于自身具有的独特优点,用于制作新一代移动通信中的表面组装型元器件,将显现出巨大的优越性。
技术特点利用LTCC制备片式无源集成器件和模块具有许多优点,首先,陶瓷材料具有优良的高频高Q特性;第二,使用电导率高的金属材料作为导体材料,有利于提高电路系统的品质因子;第三,可适应大电流及耐高温特性要求,并具备比普通PCB电路基板优良的热传导性;第四,可将无源组件埋入多层电路基板中,有利于提高电路的组装密度;第五,具有较好的温度特性,如较小的热膨胀系数、较小的介电常数温度系数,可以制作层数极高的电路基板,可以制作线宽小于50μm的细线结构。
另外,非连续式的生产工艺允许对生坯基板进行检查,从而提高成品率,降低生产成本。
LTCC器件的显著优点之一是其一致性好、精度高。
而这完全有赖于所用材料的稳定性和工艺设备的精度。
国内尚没有生产厂可制造与LTCC有关的成型设备。
据不完全统计,国内南玻电子引进了一条完整的LTCC生产线,另外约有4家研究所已经或正在引进LTCC中试设备,开发军工用LTCC模块。
3前景除了在手机中的应用,LTCC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,在军事、航空航天、汽车、计算机和医疗等领域,LTCC可获得更广泛的应用。
尽管LTCC厂商大部分为外资企业,包括日本的村田(Murata)、京瓷(Kyocera)、TDK和太阳诱电(TaiyoYuden)、美国西迪斯(CTS Corp)和欧洲的罗伯特博世有限公司(Bosch)、西麦克微电子技术(C-MAC MicroTechnology)和Screp-Erulec等,但是,就我国LTCC的技术发展状况来看并非没有竞争之地,国务院在2009年发布的《电子信息产业调整振兴规划纲要》的文件内容中,明确提出将大力支持电子元器件的自主研发,并将其设为重点研究领域,低温共烧陶瓷技术将成为未来若干年内中国电子制造业的重大发展趋势。
国内部分厂商已开始安装先进的LTCC设备,并采用自主研发出的新型原料,加快成品的制造生产,这其中不乏像浙江正原电气股份有限公司、深圳南坡电子有限公司等已经开发出一系列具有国际先进水平的LTCC相关产品的公司。
由此,我们相信,LTCC技术必将在中国的电子元器件产业带来改革性的影响。
发展趋势LTCC是今后元件制造工艺的一个趋势,集成的趋势非常明显。
据业内专家介绍,与其他集成技术相比,LTCC具有以下特点:根据配料的不同,LTCC材料的介电常数可以在很大范围内变动,增加了电路设计的灵活性;陶瓷材料具有优良的高频、高Q特性和高速传输特性;使用高电导率的金属材料作为导体材料,有利于提高电路系统的品质因数;制作层数很高的电路基板,减少连接芯片导体的长度与接点数,并可制作线宽小于50μm的细线结构电路,实现更多布线层数,能集成的元件种类多,参量范围大,易于实现多功能化和提高组装密度;可适应大电流及耐高温特性要求,具有良好的温度特性;与薄膜多层布线技术具有良好的兼容性,二者结合可实现更高组装密度和更好性能的混合多层基板和混合型多芯片组件;易于实现多层布线与封装一体化结构,进一步减小体积和重量,提高可靠性、耐高温、高湿,可以应用于恶劣环境;采用非连续式的生产工艺,便于基板烧成前对每一层布线和互连通孔进行质量检查,有利于提高多层基板的成品率和质量,缩短生产周期,降低成本。
深圳南玻电子有限公司研发部经理武隽在接受中国电子报记者采访时表示,业内专家此前预测LTCC发展的趋势都已经成为现实:首先是绿色化。
电镀液、原材料领域都已采用绿色生产。
其次是集成化。
元件的集成比较普遍,模块化集成还没有规模化。
最后是多功能化。
国外已经研制出把不同功能的整合在一个器件里的产品。
由此看来未来几年LTCC还将越来越热,以便给业界带来一个又一个有关LTCC的惊喜。
国内发展国内LTCC产品的开发比国外发达国家至少落后5年。
这主要是由于电子终端产品发展滞后造成的。
LTCC功能组件和模块主要用于CSM,CDMA和PHS手机、无绳电话、WLAN和蓝牙等通信产品,除40多兆的无绳电话外,这几类产品在国内是近4年才发展起来的。
深圳南玻电子有限公司引进了目前世界上最先进的设备,建成了国内第1条LTCC生产线,开发出了多种LTCC产品并己投产,如:片式LC滤波器系列、片式蓝牙天线、片式定向耦合器、片式平衡-不平衡转换器、低通滤波器阵列等,性能己达到国外同类产品水平,并己进入市场。
南玻电子正在开发LTCC多层基板和无线传输用的多种功能模块。
国内尚不能生产LTCC专用工艺设各。
据不完全统计,国内南玻电子引进了一条完整的LTCC生产线,另外约有4家研究所己经或正在引进LTCC中试设备,开发LTCC功能模块。
香港青石集成微系统公司(CiMS)长期从事微波电磁场的研究与LTCC产品的设计。
他们采用先进的电磁场模拟优化软件,设计出了多款LC滤波器和LTCC模块,取得了良好的效果。
国内LTCC材料基本有两个来源,一是购买国外生带,二是器件生产厂从原料开发起。
这些都不利于快速、低成本的开发出LTCC器件。
因为,第一种方式会增加生产成本,第二种方式会延缓器件的开发时间。
清华大学材料系、上海硅酸盐研究所等单位正在实验室开发LTCC 用陶瓷粉料,尚未到批量生产的程度。
国内现在亟须开发出系列化的、最好有自主知识产权的LTCC用陶瓷粉料,专业化的生产系列化LTCC用陶瓷生带,为LTCC器件的开发奠定基础。
南玻电子公司正在用进口粉料,开发出介电常数为9.1、18.0和37.4的三种生带,厚度从10μm到100μm,生带厚度系列化,介电常数半系列化,为不同设计、不同工作频率的器件开发奠定了基础。
应用情况LTCC产品的应用领域很广泛,如各种制式的手机、蓝牙模块、CPS, PDA、数码相机、WLAN、汽车电子、光驱等。
其中,手机的用量占据主要部分,约达80%以上;其次,是蓝牙模块和WLAN。
由于LTCC产品的可靠性高,汽车电子中的应用也日益上升。
手机中使用的LTCC产品包括LC 滤波器、双工器、功能模块、收发开关功能模块、平衡-不平衡转换器、耦合器、功分器、共模扼流圈等。
在SMD中采用LTCC技术的目的旨在提高组装密度、缩小体积、减轻重量、增加功能、提高可靠性和性能,缩短了组装周期。
压控振荡器(VCO)是移动通信设备的关键器件,可通过LTCC技术制作VCO,使其满足移动通信对小型、轻量、低功耗、低相位噪声(高C/N比)的要求。
国际上己应用LTCC技术制成高性能的表而组装型VCO,并形成了系列化商品,通过采用LTCC技术使VCO体积大大缩小。
1996-2000年,VCO的体积减小了90%以上。
这种表而组装型VCO的体积仅为原米带引线VCO体积的1/5-1/20。
采用LTCC技术制作的新型VCO具有体积小、功耗低、高频特性好、相位噪声小、适合表面贴装等优点,在移动通信领域得以广泛应用。
这种小型化VCO在CSM,DCS,CDMA,PDC等数字通信系统终端以及全球定位系统(GPS)等卫星通信相关的终端得以大量使用。
移动通信的迅速发展也进一步促进了DC/DC变换器的小型化,为SMD型DC/DC变换器提供了广阔的应用市场。
国外不少电源制造厂商都在采用LTCC技术积极开发标准的SMD型DC/DC变换器,其额定功率为5-30W,具有各种通用的输入、输出电压。