LTCC基板装配间隙对微波特性的影响分析
LTCC基板装配间隙对微波特性的影响分析首先，装配间隙会引起LTCC基板的介质常数的变化。基板的介质常
数是指电磁波在介质中传播的速度和波长的比值。当装配间隙存在时，电
磁波在不同层之间会受到间隙的影响，导致传播速度和波长发生变化，从
而改变了介质常数。这种变化会导致微波器件和射频电路中的波导特性发
生变化，影响传输线的阻抗匹配和信号的传播特性。
其次，装配间隙会引起LTCC基板的传输线损耗的增加。传输线损耗
是指信号在传输线中的能量损失。当装配间隙存在时，信号在不同层之间
传输时会因为间隙的介质损耗而受到能量损失。这种能量损失会导致信号
的衰减，从而影响系统的传输性能和功耗。
此外，装配间隙还会引起LTCC基板的互联效应的改变。互联效应是
指在多层基板中，电磁场由一层传递到另一层的情况。当装配间隙存在时，电磁场在不同层之间的传递路径会发生变化，从而导致互联效应的改变。
这种改变会影响微波器件和射频电路中的耦合和互相干扰，影响系统的性
能和稳定性。
最后，装配间隙还会引起LTCC基板的阻抗不匹配问题。阻抗不匹配
是指系统中传输线之间的阻抗失配。当装配间隙存在时，不同层之间的阻
抗可能会发生变化，导致阻抗失配问题的出现。阻抗失配会引起信号反射
和功率损耗，从而影响系统的传输性能和稳定性。
综上所述，装配间隙对LTCC基板的微波特性具有重要影响。为了保
证系统的性能和稳定性，需要对装配间隙进行合理设计和控制。通过优化
间隙的尺寸、材料和形状，可以最小化间隙对微波特性的影响，提高
LTCC基板在微波器件和射频电路中的应用性能。
LTCC生产方案工艺设计和概述部分
LTCC生产线项目方案 一．概述 所谓低温共烧瓷(Low-temperature cofired ceramics,LTCC)技术，就是将低温烧结瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，作为电路基板材料，在生瓷带上利用机械或激光打孔、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有多种方法，主要有低温共烧瓷(LTCC)技术、薄膜技术、硅片半导体技术、多层电路板技术等。目前，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 ）。 LTCC(低温共烧瓷)己经进入产业化阶段，日、美、欧洲国家等各家公司纷纷推出了各种性能的LTCC产品。LTCC在我国地区发展也很快。LTCC在2003年后快速发展，平均增长速度达到17.7%。 国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 功能组件和模块在民用领域主要用于CSM，CDMA和PHS手机、无绳、WLAN和蓝牙等通信产品。 另外，LTCC技术由于自身具有的独特优点,在军事、航天、航空、电子、计算机、汽车、医疗等领域均获得了越来越广泛 本推荐方案集成当今世界先进的自动化设计，生产、检测设备于一体，同时考虑军工生产的特点和厂家的售后服务能力，是专门为贵所量身定制的解决方案。在方案的设计中地考虑到军工产品多品种、小批量和高质量要求地特点，在选用设备时以完整性、灵活性、可靠性为原则，其中在一些关键环节采用了一些国外较先进及技术含量较高和性能稳定的设备。 由于是多家制造商的设备连线使用，所以必须由集成供应商统一安装调试和培训，并提供长期的工艺和设备配套服务。 （二）项目发展的必要性 1、国家发展需要。九五期间国家投巨资建设LSI高密度国家重点工业性试验基地，其目的是进行高密度LSI 产品的开发和生产技术研究，为封装产品的产业化提供技术支持。它的开发和研究成果直接为产业化服务，在试验基础上，尽快建设产业基地不仅是国家的需要也是市场的需要。 2、微电子技术进步的需要。信息产业是知识经济的支柱，作为其核心的微电子技术在不断迅猛发展，我国的微电子技术，特别是LSI技术的发展却相对滞后，除管理决策，资金等因素外，封装技术的落后，也是一个重要因素，建设LSI高密度封装产业基地，以强大的科研和产品开发能力，以高质量的封装产品支持我国集成线路行业的技术进步，具有十分重要的意义。 3、21世纪国防战略的需要。瓷封装产品以高可靠、高性能、小型化、多功能为其特点，这正与电子装备短、薄、轻、小化的需求相对应，国产的导弹、卫生、计算机、通讯、指挥系统。尤其以高可靠、抗干扰、长寿命为首要指标，高密度瓷封装更是首当其冲。 4、市场的需要。2010年后中国集成电路的消费将达到1000亿美元，约占世界市场的20%，仅以现在应用多的移动、笔记本电脑为例，国诸如LCCC的瓷封装产品的需求量10亿只以上，用于声表面波封装的无引线瓷载体，仅京、圳两家公司年需求量就在1.8亿只以上，以目前国两家企业一家研究所的生产能力，根本无法满足市场需求。 （三）项目的技术支撑
LTCC和HTCC的研究现状
LTCC与HTCC的研究现状 微机电与封装技术结课论文 题目 LTCC与HTCC的研究现状小组成员刘歆艺,王鹏,胡盛世,张磊专业电子封装技术 所在班级 041161班 指导老师田文超老师 二零一四年四月
LTCC与HTCC的研究现状 目录 1.引言 (3) 2.HTCC技术介绍 (3) 2.1 HTCC简介 (3) 2.2 HTCC的工艺概述 (4) 2.3 HTCC的分类 (4) 2.4 HTCC的应用 (6) 2.5 HTCC的发展 (7) 3.LTCC技术介绍 (7) 3.1 LTCC简介 (7) 3.2 LTCC的工艺概述 (8) 3.4 LTCC实现烧结的方法 (14) 3.5 LTCC的分类 (15) 3.6 LTCC的优缺点 (17) 3.7 LTCC的应用 (18) 3.8 LTCC的发展前景 (21) 4.HTCC和LTCC的对比 (22) 5.结束语 (23) 6.参考文献 (24) 7.附录 (25)
摘要 本文介绍了高温共烧陶瓷（HTCC）和低温共烧陶瓷（LTCC）的工艺、材料特性、应用及发展趋势，并且对两种材料进行了分析，列出其中的优缺点，并讨论了高、低温共烧陶瓷的材料选择、工艺过程，然后在提高材料性能方面提出了一些建议和方法，同时介绍了高、低温共烧陶瓷的国内外研究状况及今后的发展趋势。 Abstract This paper introduces the high temperature co-firing ceramic (HTCC) and low temperature co-firing ceramic (LTCC) technology，material properties，application and development trend，and analyses the two kinds of material，lists the advantages and disadvantages，and discusses the high and low co-firing ceramic material selection，technological process and control，and then puts forward some Suggestions in enhancing the properties of ceramic materials and methods，and introduces the high and low co-firing ceramic research status at home and abroad and the development trend in the future。 关键词：HTCC，LTCC，工艺，应用，优缺点分析，发展前景
低温共烧陶瓷(LTCC)封装
摘要： 低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-Fired Ceramics, LTCC ）封装能将不同种类的芯片等元器件组装集成于同一封装体内以实现系统的某些功能，是实现系统小型化、集成化、多功能化和高可靠性的重要手段。总结了LTCC 基板所采用的封装方式，阐述了LTCC 基板的金属外壳封装、针栅阵列（ Pin Grid Array, PGA）封装、焊球阵列（Ball Grid Array,BGA ）封装、穿墙无引脚封装、四面引脚扁平（Quad Flat Package, QFP ）封装、无引脚片式载体（Leadless Chip Carrier, LCC ）封装和三维多芯片模块（Three-Dimensional MulTIchip Module, 3D-MCM ）封装技术的特点及研究现状。分析了LTCC 基板不同类型封装中影响封装气密性和可靠性的一些关键技术因素，并对LTCC 封装技术的发展趋势进行了展望。 1 引言 便携式通讯系统对电子产品的需求和对电子整机高性能的要求极大地推动着电子产品向小型化、集成化、多功能、高频化和高可靠性等方向发展，同时也带动了与之密切相关的电子封装技术的发展。电子封装技术直接影响着电子器件和集成电路的高速传输、功耗、复杂性、可靠性和成本等，因此成为电子领域的关键技术。在摩尔定律继续发展面临来自物理极限、经济限制等多重压力的现实下，以超越摩尔定律为目标的功能多样化成为集成电路技术发展的主要方向之一，迫使人们将整机产品性能的提高更多地转向在封装内实现多种功能集成的系统产品和封装中功能密度的提高。 电子封装按照所使用的封装材料来划分，分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装。金属封装气密性好，不受外界环境因素的影响，但价格昂贵，外型灵活性小，不能满足半导体器件快速发展的需要；塑料封装以环氧树脂热固性塑料应用最为广泛，具有绝缘性能好、价格低、质量轻等优点，性价比最高，但是气密性差，对湿度敏感，容易膨胀爆裂；陶瓷封装可与金属封装一样实现气密性封装，具有气密性好、绝缘性能好、热膨胀系数小、耐湿性好和热导率较高等特点，但也有烧结精度波动、工艺相对复杂、价格贵等不足。集成电路传统
ltcc的优势
LTCC的优势 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。LTCC的优势 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。
低温共烧陶瓷基板及其封装应用
低温共烧陶瓷基板及其封装应用 1 引言 集成电路IC芯片的封装基板可分为刚性有机封装基板、挠性封装基板、陶瓷封装基板这三大类别，它们均可为芯片提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功效，以实现多引脚化，缩小封装产品体积、改善电性能及散热性、超高密度或多芯片模块化之目的。LTCC是陶瓷封装基板的一个分支，以其优良的电学、机械、热学及工艺特征，满足低频、数字、射频和微波器件的多芯片组装或单芯片封装的技术要求，在美、日、欧和中国台湾地区的发展极为迅速，且技术日臻成熟完善，在军事、航天、航空、通信、计算机、汽车、医疗、消费类电子产品门类中获得很多研发和应用，开始形成产业雏形，甚至称LTCC代表着未来陶瓷封装的发展方向。在国内，教学科研单位从事军工产品或微波模块用LTCC的研发初见成效，为其进一步深入产业化奠定坚实基础。 2 LTCC基板特性 所谓的LTCC基板是与高温共烧陶瓷HTCC基板（Al2O3、BeO、AIN等）相对应的另类封装基板材料，与HTCC 的区别是陶瓷粉体配料和金属化材料不同，在烧结上控制更容易，烧结温度更低，具体而言，LTCC主要采用低温（800℃-900℃，）烧结瓷料与有机粘合剂/增塑剂按一定比例混合，通过流延生成生瓷带或生坯片，在生瓷带送上程冲孔或激光打孔、金属化布线及通孔金属化，然后进行叠片、热压、切片、排胶、最后约900℃低温烧结制成多层布线基板。多芯片模块用LTCC基板的显著特征是与导体（Cu、Ag等）布线，以及可内置（埋）构成无源元件的电阻器、电容器、电感器、滤波器、变压器（低温共烧铁氧体）的材料同时烧成，在顶层键合IC，大规模LSI及超大规模LSI等有源器件的芯片。 封装对基板材料有这样一些要求：高电阻率>1014Ω.cm，确保信号线间绝缘性能；低介电常数εr，提高信号传输速率，介电损耗tgδ小，降低信号在交变电场中的损耗，低的烧结温度，与低熔点的Ag、Cu等高电导率金属共烧形成电路布线图；与Si或GaAs相匹配的热膨胀系数，保证同Si、GaAs芯片封装的兼容性，较高的热导率，防止多层基板过热，较好的物理、化学及综合机械性能。经过十余年研发培育，LTCC走向市场的速度加快，几种市售LTCC基板生瓷带的材料性能如表1所示，LTCC的主要特性综合如下： （1）数十层电路基片重叠互连，内置无源元件，可提高组装密度、生产效率与可靠性、与同样功能的SMT组装电路构成的整机相比，改用LTCC模块后，整机的重量可减轻80%-90%，体积可减少70%-80%，单位面积内的焊点减少95%以上，接口减少75%，提高整机可靠性达5倍以上； （2）可制作精细线条和线距离，线宽/间距甚至可达到50μm，较适合高速、高频组件及高密度封装的精细间距的倒装芯片； （3）介电常数较小，一般εr≤10，有的材料科做到3.5左右，高频特性非常优良，信号延迟时间可减少33%以上； （4）较好的温度特性，热传导性优于印刷电路板PCB，较小的热膨胀系数可降低芯片与基板间的热应力，有利于芯片组装； （5）采用低电阻率混合金属化材料和Cu系统形成电路布线图形，金属化微带方阻及微带插损很低，并利用叠加不同介电常数和薄膜厚度的方式控制电容器的电容量与电感器的特性； （6）可混合模拟、数字、射频、光电、传感器电路技术，进一步实现多功能化； （7）制作工艺一次烧结成型，印刷精度高，过层基板生瓷带可分别逐步检查，有利于生产效率提高，非常规形状集成封装的研制周期短。 表2示出市场上可供选择的LTCC、HTCC、PCB的FR-4、高性能聚四氟乙烯PTFE等基板性能比较，可以看出没有任何有机材料可与LTCC基板的高频性能、尺寸和成本进行综合比较，虽然LTCC产业规模逐渐扩大，但是生产成本仍较PCB基板与厚膜电路基板高，降低成本，壮大产业是扩张应用的首选目标。 3 LTCC基板材料 LTCC基板材料的选取及制备工艺取得了很多令人满意的成效，加入玻璃是实现LTCC技术的重要措施，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，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，表3示出某公司的硼硅酸玻璃陶瓷组分及相对应材料的介电常数。
微组装比赛理论试题集库
微组装比赛理论试题集库 0 2020 年成都高新“技高一筹，能为匠新” 一、填空题1、微组装是在高密度多层互连基板上，采用表面贴装和互连工艺，将构成电子电路的集成电路芯片、片式元器件及各种微型元器件组装起来，并封装在同一外壳内，形成高密度、高速度、高可靠性的3D 立体结构的高级微电子组件。 2、闭环引线长度不应超过金属丝直径的100 倍。但在某些多I/O 情况下，引线长度可能要超过5mm。键合设备在芯片与引线框架之间牵引金属丝时不允许有垂直方向的下垂和水平方向的摇摆。 3、钎焊密封工艺主要用于陶瓷封装和金属陶瓷封装。 4、金丝的质量和直径对键合质量都有影响。金丝的纯度一般为99.99%以上，且要求尺寸精确、表面均匀无污染、达到标准的拉断力和延展率。 5、将未封装的半导体裸芯片直接安装在 微波多芯片组件（MCM） 基板上，是微组装技术的重要进步。 6、在进行热超声金丝球形键合时，应调整好EFO 打火强度及丝尾端与打火杆的间隙大小，成球的直径宜为金丝直径的 2 倍~3 倍。
7、焊盘清洁方法现在普遍采用分子清洁方法即离子清洁或紫外线臭氧清洁。 8、环氧贴装是用导电或绝缘环氧树脂胶将裸芯片和（或）片式阻容元件贴装在基板上，并通过加热固化环氧树脂实现芯片（元件）与基板间的物理连接。 9、再流焊是在电路板的焊盘上预涂的焊锡膏经过干燥、预热、熔化、润湿、冷却，将元器件焊接到印制板上的工艺。 10、共晶焊是将二元或三元合金焊料加热到不小于其共熔温度（也即共晶温度）而熔融，并经冷却直接从液态共熔合金凝固形成固态共晶合金，实现芯片等元件的焊接的工艺。 11、倒装焊是一种IC 裸芯片基板直接装的互连方法，将芯片面朝下放置，通过加热、加压、超声等方法使芯片电极或基板焊区上预先制作的凸点变形（或熔融塌陷），实现芯片电极与基板焊区间的对应互连焊接的工艺。 12、引线键合是使极细金属丝的两端分别附着在芯片、基板或外壳引脚上，从而在它们之间形成电气连接的工艺。 13、平行缝焊是借助于平行缝焊系统，由通过计算机程序控制的高频大电流脉冲使外壳底座与盖板在封装界面缝隙处产生局部高热而熔合，从而形成气密性封装的一种工艺手段。 14、激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的工艺。
LTCC微波组件层压工艺综合应力仿真分析
LTCC微波组件层压工艺综合应力仿真分析 阴奔野;吴兆华 【摘要】In order to improve the mechanical properties of LTCC microwave component,the 3D finite element simulation a-nalysis model of LTCC microwave component is constructed by ANSYS software,the lamination process simulation chooses three process parameters like the pressure,pressure time and temperature to analyze the stress distribution and comprehen-sive stress change rule in the process of lamination.The research shows that the stress has the most significant influence, pressure time has less influence and temperature is the least significant influence factor.A set of reasonable lamination process parameters are obtained by simulation analysis:the pressure is 21 MPa,the pressure time is 16 min,the tempera-ture is 70 ℃,which can avoid the stress concentration phenomenon effectively,and improve the mechanical performance of microwave component.%为了改善LTCC微波组件的机械性能,采用ANSYS软件建立LTCC微波组件的三维有限元仿真分析模型,选择对层压工艺影响较大的压力、层压时间和温度3个工艺参数,对LTCC层压工艺进行热-结构耦合有限元仿真,分析微波组件层压过程中的应力分布情况及综合应力.分析结果表明,层压工艺参数对综合应力影响为:压力影响最显著,时间次之,温度影响较小.通过仿真分析得到合理的层压工艺参数为压力21 MPa、时间16 min和温度70℃,可以避免应力集中现象,提高LTCC微波组件的机械性能. 【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》
2023年LTCC技术行业市场规模分析
2023年LTCC技术行业市场规模分析 LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramics）是近年来兴起的一种新型封装材料，被广泛应用于电子行业的射频、微波和传感器等领域。随着通信、汽车、航空航天等行业的不断发展，LTCC市场规模也在不断扩大。 市场规模分析 目前，全球LTCC市场规模在不断增长，预计到2027年，将达到27.5亿美元。在主要应用领域中，传感器和射频/微波技术是LTCC市场规模最大的两个领域，这两个 领域占据了LTCC市场份额的80%以上。 在传感器领域，LTCC的应用包括氧气、压力、流量、温度、湿度、pH值、振动、 加速度等类型传感器，广泛用于医疗、环境、安全、军事等领域。据预测，到2027年，LTCC在传感器领域的市场规模将超过9亿美元。 在射频/微波技术领域，LTCC可用于制造陶瓷天线、滤波器、耦合器、功分器以及其他RF器件。此外，LTCC材料的高介电常数和低损耗特性使其成为高速数字通信和 宽带无线通信系统中优秀的嵌入式高频介质。预计到2025年，LTCC在射频/微波技术领域的市场规模将达到11.3亿美元。 从地区分布来看，亚太地区是全球最大的LTCC市场，中国、日本、韩国等亚太国家在LTCC领域具有较强的制造能力和技术优势。按照产品类型来看，LTCC分为LTCC 封装、LTCC微波介质和LTCC器件三种类型，其中LTCC封装是LTCC市场的主要 产品。 市场驱动因素
1.快速发展的5G通讯技术，LTCC作为5G天线材料，受到广泛关注。5G移动通讯 的爆发将促进LTCC市场快速增长。 2.智能手机、平板电脑、电视机等产品的快速普及，增加了LTCC封装材料的需求量。 3.随着汽车电子化程度的不断提升，汽车电子的数量和种类将不断增加，LTCC在汽 车电子中的应用前景广阔。 4.全球环保意识的提升，LTCC材料的可重复利用、可升级性能和低碳排放特性备受 青睐。 5.随着人口老龄化和保健意识的提高，LTCC在医疗器械领域的应用也将迎来更广泛 的市场。 市场前景分析 随着LTCC市场规模的不断扩大，其应用领域也在不断扩展。未来，LTCC将在智能 制造、可穿戴设备、智能家居等领域发挥重要作用。 另外，LTCC材料自身的优点也将促进市场的不断发展，比如其高温稳定性、强度较高、重量轻、加工性能好等特点，将有助于LTCC材料渗透到更多领域。 总的来说，LTCC是一种发展前途广阔的新型材料，其市场规模在未来还将不断扩大。未来几年，随着通讯、汽车、医疗设备等领域的不断发展，LTCC市场将迎来更广阔 的发展前景。
微波辐射环境下材料特性测试与分析
微波辐射环境下材料特性测试与分析 在现代科技中，微波辐射是一种非常重要的电磁辐射形式。它在通信、雷达、干扰等领域都发挥着关键的作用。然而，微波辐射对于周 围环境中的材料和器件也具有不可忽视的影响。因此，准确测试和分 析材料在微波辐射环境下的特性变化显得尤为重要。 一、微波辐射环境下材料测试方法 1. 衰减测试 衰减是材料在微波辐射下的重要特性之一。衡量材料对微波辐射的 吸收能力是评估其适用性的关键指标。衰减测试通常通过测量微波辐 射在材料中传播时的功率变化来实现。利用透射法，通过测量微波辐 射在不同材料样品中的传输损耗，可以获得材料的衰减系数。 2. 遥感测试 遥感测试是在微波辐射环境下对材料特性进行测试的一种重要方法。遥感设备可以通过检测微波辐射的反射和散射特性，来获取不同材料 的电磁响应。通过这种方法，可以非接触地测试材料的特性，如电磁 散射截面、复介电常数等。遥感测试还可以用于监测材料的变化情况，例如热变形或化学反应。 3. 共振测试 共振测试是一种通过观察材料在微波场中的振动来测试其特性的方法。共振频率是材料特性的一个重要指标，可以用于材料的检测和鉴
别。共振测试通常通过将材料样品置于微波腔中，然后测量微波辐射 对材料的激励和响应来实现。该方法在微波辐射下具有高精度和高灵 敏度。 二、微波辐射环境下材料特性分析 1. 材料吸收特性分析 微波辐射对材料的吸收主要取决于材料的复介电常数和损耗正切。 复介电常数是描述材料对电磁场响应的一个参数。损耗正切则是材料 对电磁能量吸收的衡量指标。通过分析材料的复介电常数和损耗正切，可以进一步了解材料在微波辐射下的吸收特性。 2. 材料散射特性分析 在微波辐射环境下，材料对电磁场的散射表现出不同的特性。通过 分析材料的散射参数，如电磁散射截面和散射系数，可以了解材料对 微波辐射的反射和散射行为。这些散射特性的分析可以用于材料的鉴别、分类和表征。 3. 材料热特性分析 微波辐射环境下的材料加热是不可避免的。材料的热特性在微波辐 射下的变化会影响其性能和可靠性。通过分析材料的热导率、热容和 热稳定性等参数，可以评估材料在微波辐射环境下的热传导和热耗散 能力。 4. 材料结构及电导特性分析
Al2O3对低温共烧介电材料性能和微观结构的影响
Al2O3对低温共烧介电材料性能和微观结构的影响 崔学民;周济;沈建红;缪春林 【期刊名称】《稀有金属材料与工程》 【年(卷),期】2005()z2 【摘要】以氧化物组分为主,经过750℃煅烧,成功制备了Ba-Ti-B-Si-O玻璃陶瓷,烧结温度为900℃左右的低温共烧陶瓷组合材料,其性能为:1MHz时相对介电常数εr在10左右,介质损耗系数tanδ在2.0×10-3左右,基本满足作为低温共烧陶瓷材料的性能指标.与高温熔融法比较,直接煅烧法获得的LTCC烧结体中存在较多气孔,影响了烧结体的介电稳定性和烧结特性,为了使该LTCC粉体更具有实用价值,研究发现,2%～5%(质量分数)Al2O3的搀杂可以明显改善烧结体的微观结构,气孔基本消除,材料的体电阻率增大,使其介电性能稳定;但随着氧化铝含量超过10%(质量分数),烧结体致密度下降,介电性能变差. 【总页数】4页(P834-837) 【关键词】低温共烧陶瓷(LTCC);玻璃陶瓷;Al2O3介电常数;介电损耗 【作者】崔学民;周济;沈建红;缪春林 【作者单位】清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084 【正文语种】中文
【中图分类】TQ174 【相关文献】 1.Y2O3和ZnO共掺杂对BaTiO3陶瓷的微观结构和介电性能的影响 [J], 李波;张树人;周晓华;袁颖 2.TiO2掺杂对Al2O3的致密化、微观结构和微波介电性能的影响 [J], 袁翠;陈成;李蔚 3.PP/PA-6聚合物共混物的介电性能与微观结构(Ⅰ)制备工艺条件的影响 [J], 周宛棣;郭秀生;于德梅 4.PP/PA-6聚合物共混物的介电性能与微观结构(Ⅱ)组成及相容性的影响 [J], 周宛棣;郭秀生;于德梅;高乃奎 5.Al2O3对CaO-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷材料介电性能和微观结构的影响 [J], 王少洪;周和平 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
低介电常数微波介质陶瓷研究进展
低介电常数微波介质陶瓷研究进展 摘要：当前，电子元件正在向小型化、片式化、集成化方向发展，使得低温共 烧陶瓷(Low-temperaturecofiredceramic，LTCC)技术越来越引起人们的关注。目前，新一代基于LTCC技术的电子元件已经成为当前主流的电子元件，而该技术要求 微波介质陶瓷能够与高电导率的银、铜等电极材料实现低温共烧。然而，大多数 性能优异的微波介质陶瓷的烧结温度都比较高，难以达到与金属电极低温共烧的 要求。为了降低其烧结温度，通常在基体中加入一定量低熔点的烧结助剂，但过 多的烧结助剂往往会引起材料介电性能劣化。因此，探索新型固有烧结温度低的 微波介质陶瓷仍将是研究微波介质陶瓷材料领域的一个热点方向。高频化是微波 元器件发展的必然趋势，随着通讯设备工作频率向毫米波段拓展，信号延迟问题 会变得更加突出，因此，对作为通讯设备关键材料的微波介质陶瓷性能参数提出 了更高的要求。与中、高介电常数材料相比，低介电常数材料能够降低基板与金 属电极间的交互耦合损耗，缩短芯片间信号传播的延迟时间。 关键词：低介电常数；微波介质；陶瓷研究 1钨酸盐体系 目前对钨酸盐低介电常数微波介质陶瓷的研究主要集中在AWO4(A=Mg、Mn、Zn、Ca、Sr、Ba、Cd)体系上，其晶体结构与A2+的半径有关。当A2+的半径较大 时(如Ca、Ba、Sr)，易形成四方相白钨矿结构，空间点群为I41/a;当A2+的半径较 小时(如Mg、Zn、Mn、Cd)，则会形成单斜相黑钨矿结构，空间点群为P2/c。1988年，Nishigaki等［8］研究WO3对BaO-4TiO2陶瓷微波介电性能影响时，发 现掺杂少量WO3显著提高了陶瓷的品质因数，这是因为形成了BaWO4第二相。 随后，他们以Ba-CO3和WO3粉末为原料于1200℃制备出BaWO4单相陶瓷，并 首次报道其微波介电性能:εr=8.2，Q×f=18000GHz，τf=－33×10－6/℃。近年来， 人们对AWO4(A=Mg、Mn、Zn、Ca、Sr、Ba、Cd)体系微波介质陶瓷材料进行了深 入系统的研究。除AWO4(A=Mg、Mn、Zn、Ca、Sr、Ba、Cd)系陶瓷外，常见的钨 酸盐低介电常数微波介质陶瓷还有Li2WO4、Li2Mg2W3O12等。其中，Li2WO4具 有硅铍石结构，属于三方晶系，空间群为Ｒ3，经640℃烧结即可致密且不与Ag、Al发生反应，其微波介电性能为:εr=5.5，Q×f=62000GHz，τf=－146×10－6/℃。为 了补偿Li2WO4陶瓷负谐振频率温度系数，Guo等［14］向Li2WO4中掺杂TiO2，当掺入50%(摩尔分数)TiO2时，材料的谐振频率温度系数被调节至 2.6×10－6/℃，介电常数升高到11，品质因数降低至32800GHz。早在1994年，Fu等报道了 Li2Mg2W3O12属于正交晶系，空间群为Pnma。2014年，Guo等首次报道了 Li2Mg2W3O12陶瓷的微波介电性能，经875℃烧结，陶瓷具有较好的微波介电性能:εr=7.72，Q×f=29600GHz，τf=－15.5×10－6/℃，且可以与Ag兼容。随后，Fang 等将其预烧温度由800℃改为600℃，经720℃烧结即可制备出Li2Mg2W3O12陶瓷，介电常数与品质因数得到了一定改善(εr=8.4，Q×f=56700GHz)，然而谐振频率温度系数却被恶化(τf=－72.8×10－6/℃)。钨酸盐微波介质陶瓷具有较好的微波介 电性能，然而其较难烧结成瓷，烧结体有较多的气孔，且原料价格较为昂贵，应 用受到限制，但仍然是一种极具潜力的低介电常数LTCC陶瓷体系。 2硅酸盐系陶瓷 2.1Zn2SiO4 Zn2SiO4是硅锌矿构造，属三角晶系，空间点群为Ｒ3，该结构中Zn原子和Si 原子均位于氧四面体的中心位置。2006年，Guo等首先报道了Zn2SiO4陶瓷经
应用波导理论分析微波传输的特性
应用波导理论分析微波传输的特性 微波传输是一种广泛应用于通信、雷达、无线电等领域的无线传输技术。在微波传输中，波导理论被广泛应用于分析和设计传输线路的特性。本文将探讨应用波导理论分析微波传输的特性，并深入探讨波导理论的原理和应用。 波导理论是一种描述电磁波在导体内传输的理论模型。在微波传输中，波导可以看作是一种特殊的传输线路，它由金属壳体包围，内部空间被填充了电磁波。波导理论可以帮助我们分析波导内部的电磁场分布、传输特性以及损耗等重要参数。 首先，波导理论可以帮助我们分析波导内部的电磁场分布。根据波导理论，电磁场在波导内的传播可以分解为横向模式和纵向模式。横向模式是指电磁场在波导截面上的分布，而纵向模式则是指电磁场沿着波导轴向的传播。通过分析这两种模式，我们可以了解波导内部电磁场的分布规律，从而更好地设计和优化传输线路。 其次，波导理论还可以帮助我们分析波导的传输特性。在微波传输中，波导的传输特性主要包括传输损耗、传输带宽和传输模式等。传输损耗是指电磁波在波导中传输过程中的能量损失，它与波导的材料、尺寸以及工作频率等因素有关。通过波导理论，我们可以计算和优化波导的传输损耗，从而提高传输效率。传输带宽是指波导能够传输的频率范围，它与波导的尺寸和工作频率等因素密切相关。波导理论可以帮助我们分析和设计具有特定传输带宽的波导。传输模式是指波导内部的电磁场分布模式，它决定了波导的传输特性。通过波导理论，我们可以分析不同传输模式下的传输特性，并选择合适的传输模式。 最后，波导理论还可以帮助我们分析波导的损耗特性。在微波传输中，波导的损耗主要包括导体损耗、辐射损耗和耦合损耗等。导体损耗是指电磁波在波导金属壳体中的能量损失，它与波导的材料和尺寸等因素有关。辐射损耗是指电磁波从波导中辐射出去的能量损失，它与波导的几何形状和工作频率等因素相关。耦合损耗是指电磁波在波导之间传输时的能量损失，它与波导之间的耦合方式和距离等因素
集成电路封装中的微波性能分析研究
集成电路封装中的微波性能分析研究章节一：引言 随着电子技术的快速发展，集成电路在现代电子设备中的应用越来越广泛。而集成电路的封装是保护和连接芯片的重要环节之一。在封装过程中，除了考虑电路的功能和稳定性外，还需要考虑到封装对于电路的微波性能的影响。本文将针对集成电路封装中的微波性能进行深入研究和分析。 章节二：集成电路封装的基本概念和分类 2.1 集成电路封装的基本概念 集成电路封装是将芯片与封装材料结合，形成完整的电子元件的过程。封装不仅提供了芯片的保护和连接功能，还对于电路的微波性能具有重要的影响。 2.2 集成电路封装的分类 根据功能和用途的不同，集成电路封装可以分为多种类型，如传输线封装、微带封装、贴片封装等。每种封装类型在微波性能方面都存在一些特点和应用。 章节三：封装对微波性能的影响 3.1 输电线的封装对微波性能的影响
在输电线封装中，封装的特性阻抗对于电路的微波传输速度和效果有较大的影响。良好的封装可以降低损耗，并提高信号的传输速度和稳定性。 3.2 微带封装对微波性能的影响 微带封装是集成电路封装中常用的一种形式，其特点是结构简单，制造成本低，适用于高频射频应用。在微带封装中，底层介质的性能和尺寸对于电路的微波特性非常关键。 3.3 贴片封装对微波性能的影响 贴片封装是集成电路封装中一种非常常见的形式，其应用范围广泛。封装过程中的焊接技术、封装材料以及封装工艺都会对电路的微波性能产生影响。 章节四：微波性能分析的研究方法 4.1 电磁仿真方法 电磁仿真方法是微波性能分析中常用的研究方法之一。通过使用电磁仿真软件，可以对封装结构进行虚拟仿真，分析其对于电路的微波特性的影响。 4.2 试验测试方法
层压压强对LTCC基板烧结收缩率的影响研究
层压压强对LTCC基板烧结收缩率的影响研究 张峰;贾少雄;马维红 【摘要】LTCC技术是高可靠性、高集成度和高性能电路基板制造技术之一.运用实验的研究方法,详细探究了层压压强对LTCC基板烧结收缩率的影响.同时从理论上分析了这一影响产生的机理. 【期刊名称】《电子与封装》 【年(卷),期】2017(017)007 【总页数】3页(P5-7) 【关键词】LTCC;压强;烧结;收缩率 【作者】张峰;贾少雄;马维红 【作者单位】中国电子科技集团公司第二研究所,太原030024;中国电子科技集团公司第二研究所,太原030024;中国电子科技集团公司第二研究所,太原030024【正文语种】中文 【中图分类】TN305.94 随着集成电路技术的不断进步，高可靠性、高集成度和高性能已经成为该领域的发展方向，其中高密度多层互连基板制造技术是集成电路行业发展的一项关键技术。低温共烧陶瓷（LTCC）技术作为一种先进的高密度多层互连技术，有效提高了电路的封装集成度和系统可靠度，其主要优点是可实现多层互连、可内埋无源元件、具有较好的温度特性、较小的热膨胀系数、可以直接作为IC的封装基板等[1]。目前，LTCC基板已广泛应用于航空航天、通信、汽车电子等领域。在LTCC基板制
造的众多工艺操作中，烧结是关键且特殊的工序，是由生瓷片转化为基板的最终阶段，过程中蕴含了复杂的材料生长的物化转变。在转变过程中，基板尺寸会发生明显变化，直接决定产品是否合格，因此，研究LTCC基板烧结收缩率，控制产品尺寸尤为重要。本文选用FERRO-A6系生瓷，重点探究了层压工艺中不同压强大小 对LTCC基板烧结收缩率的影响，通过实验设计和实施，以及数据汇集、整理，分析不同压强值与LTCC基板烧结收缩率的对应关系与变化趋势，旨在为实际生产提供依据，以实现LTCC基板的高质量生产。 使用低温陶瓷粉料和有机黏合剂、溶剂按一定比例混合，流延机生成流延片(生瓷带)，金属化后再进行叠片、热压、最后烧结成多层布线基板。LTCC基板制造工 艺流程如图1、图2所示。 LTCC基板烧结收缩率的控制是基板制造的关键技术之一，其对基板的合格率和性能都有很大的影响。基板的烧结收缩率可通过控制影响烧结收缩率的各个因素来控制，影响烧结收缩率的因素主要分布在两个阶段过程中：一是生瓷带形成过程，二是基板制造阶段。 在生瓷带形成阶段（如图1），影响烧结收缩率的主要因素有粉料的颗粒度、流延黏合剂比例和流延工艺参数。根据材料生长相关知识，粉料颗粒度越小，比表面积越大，活性越强，液相、固相反应越充分，烧结收缩率越大；反之，粉料颗粒度越大，则烧结收缩率越小。流延黏合剂比例越大，烧结排胶阶段有机物燃烧量就越大，致使烧结收缩率大[2]。另外，流延头部的刀锋间隙、料浆液面高度和载送带速度 等流延工艺参数的设定，直接关系着生瓷带的密度，进而影响所制造基板的烧结收缩率。 在基板制造阶段（如图2），影响烧结收缩率的主要因素有产品本身的设计结构与尺寸、叠片层压工序中生瓷带等静压参数以及烧结工艺参数，另外，生瓷带的干燥度和通孔金属化及表面布线的浆料图形尺寸也会影响基板的烧结收缩率[3]。基于
LTCC技术简介及其发展现状
LTCC技术简介及其发展现状 侯旎璐;汪洋;刘清超 【摘要】低温共烧陶瓷(LTCC)是一种在低温条件(低于1 000℃)下将低电阻率的金属导体(如银、铜等)和陶瓷基体材料共同烧结而成的多层结构.LTCC技术最大的特点之一就是其实现了利用不同层来制作3D结构的可能性.随着技术的发展.对电子元器件和组件的性能和功能的要求越来越高,而对于产品的尺寸却要求其越来越小,LTCC技术恰好能满足这两方面的要求,因而其在微电子领域得到了广泛的应用.对LTCC的工艺流程、技术特点、应用领域和市场前景进行了介绍,以期对相关技术人员更加全面地了解LTCC技术有所帮助. 【期刊名称】《电子产品可靠性与环境试验》 【年(卷),期】2017(035)001 【总页数】6页(P50-55) 【关键词】低温共烧陶瓷;工艺流程;技术特点;应用领域 【作者】侯旎璐;汪洋;刘清超 【作者单位】工业和信息化部电子第五研究所华东分所,江苏苏州215011;工业和信息化部电子第五研究所华东分所,江苏苏州215011;工业和信息化部电子第五研究所华东分所,江苏苏州215011 【正文语种】中文 【中图分类】TN305.94;TQ174.75+6
在技术产业化全球密布的今天，人们对电子产品的小型化、便携性的要求越来越高，而通讯、汽车和航天航空等行业对产品性能的多样性、系统的高可靠性的要求也越来越高。封装尺寸越来越小、电路组装密度和系统稳定性的要求一再提高，这些都让多芯片、元件和电路的模块化和高度集成化成为了必然的趋势和选择。多芯片模块化的结构不仅有利于系统的小型化，从而提高整体的组装密度，而且为系统的高可靠性提供了重要的保障。 目前，集成封装的技术主要包括薄膜技术、硅片半导体技术、多层电路板技术和共烧陶瓷技术，而现代对于多层电路结构的多芯片组件的封装则主要使用低温共烧陶瓷（LTCC：Low Temperature Co-fired Ceramic）和高温共烧陶瓷（HTCC：High Temperature Co-fired Ceramic）工艺技术。 陶瓷技术最初起源于古代中国[1]，20世纪60年代开始发生了重大的转变并得到 了飞快的发展，此时厚膜技术作为改良的混合封装技术被引入到电子工业的舞台，后来才有了用于多芯片模块封装的LTCC和HTCC技术[2]。 LTCC技术被公认为结合了厚膜技术和HTCC技术的优点，三者的比较如图1所示。由于这种技术相对于其他的封装技术在高频特性、密封性和散热等性能上充分地展现了其优越性，因而其成为了无线电通信、汽车电子和军事航天等领域的首选封装技术。 LTCC技术是美国休斯航空器公司于1982年开发的新型材料技术，其根据预先设 计的结构采用厚膜材料技术将电极材料、基板和电子器件等部件一次性地烧结成型。现代LTCC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、微孔注浆和精密导体浆料印刷等工艺制出所设计的电路版图，并将多个元器件（例如：低容值电容、电阻、滤波器和耦合器等）埋入多层陶瓷基板中，然后叠压在一起，内外电极可选用Ag、Cu和Au等金属材料，在小于1 000℃的温度条件下烧结，最终制成3D的高密度集成电路，也可制成内置无源元件的3D
基于LTCC的传输线特性研究的开题报告
基于LTCC的传输线特性研究的开题报告 一、背景与意义 传输线广泛应用于高频电子器件、通信系统、雷达、微波等领域， 对传输线的特性研究成为了一个重要的课题，尤其是近年来随着集成电 路和微电子技术的发展，对于小型化和高性能的要求越来越高，基于LTCC（Low temperature co-fired ceramics）的传输线成为了研究热点。 LTCC是一种低温共烧陶瓷材料，它具有优异的介电性能、低损耗、高绝缘强度、良好的热稳定性、化学惰性等特点，被广泛应用于微波模 块封装、射频电路等领域。LTCC的共烧技术使得电子线路、电容、电感等可以在同一个基板上进行制作，提高了集成度和可靠性。 因此，研究基于LTCC的传输线特性具有重要理论价值和实际应用价值，能够为微波技术的发展和高速通信技术的实现提供重要技术支持。 二、研究内容与方案 （一）研究内容 本课题旨在研究基于LTCC的传输线特性，并深入研究一些关键技术问题，包括： 1.理论建模：基于传输线理论和电磁场理论，建立基于LTCC的传输线的等效电路模型，并计算、分析其传输特性。 2.制备工艺：通过优化LTCC材料配方、制备方法和烧结工艺，制备出具有高精度和可重复性的LTCC基板，实现基于LTCC的传输线结构。 3.特性测试：通过实验测试技术，测试出基于LTCC的传输线的电学参数，并与理论计算的结果进行比较和验证，分析其差异及原因。 4.应用探索：基于LTCC的传输线在微波领域的应用，如微波滤波器、阻抗匹配网络等，进行初步探索。
（二）研究方案 1.理论建模：基于传输线理论和电磁场理论，建立基于LTCC的传输线的等效电路模型，并分析其电学特性。综合考虑传输线的长度、孔径、介质常数等因素，确定适合的传输线结构，通过仿真计算进行优化设计。 2.制备工艺：通过混合粉末、成型、烧结等工艺制备LTCC基板，优化制备过程，实现基于LTCC的传输线结构。利用常规的化学蚀刻或激光加工技术，进行器件加工和制作。 3.特性测试：通过标准的测试设备，如网络分析仪、示波器等，对 制备的传输线进行电学参数测试。对测试得到的数据进行分析和处理， 对比理论计算的结果，验证仿真和理论分析的准确性。 4.应用探索：基于LTCC的传输线在微波领域的应用进行初步探索。开展LTCC微波滤波器、阻抗匹配网络等器件的设计、制作和测试工作，探索LTCC在微波领域的潜在应用前景。 三、预期成果 本课题预期通过基于LTCC的传输线特性研究，实现以下预期成果： 1.建立基于LTCC的传输线的等效电路模型，并分析其电学特性，从理论上分析LTCC传输线在微波领域的特性。 2.优化LTCC基板材料的配方和制备工艺，实现基于LTCC的传输线制备，并在加载器件后完成器件性能测试，验证制备的LTCC传输线的电学性能和可靠性。 3.实现LTCC在微波领域的初步应用，制作实验性质的微波滤波器、阻抗匹配网络等器件，并在测试中验证器件性能，探索LTCC传输线在微波领域的潜在应用前景。 四、研究意义 本课题研究基于LTCC的传输线特性，具有以下意义：