低温共烧技术介绍
LTCC技术参数手册
LTCC技术参数手册LTCC技术参数手册1、引言1.1 本手册旨在介绍和详细描述LTCC（低温共烧陶瓷）技术的参数。
1.2 LTCC是一种先进的封装技术，广泛应用于微电子器件以及高频和高温应用中。
2、LTCC基本原理2.1 LTCC工艺简介2.1.1 LTCC工艺的特点和优势2.1.2 LTCC工艺的基本步骤2.2 LTCC材料2.2.1 LTCC材料组成和特性2.2.2 选择合适的LTCC材料的考虑因素3、LTCC技术参数3.1 LTCC封装参数3.1.1 封装器件尺寸要求3.1.2 管脚和引脚要求3.1.3 外部连接要求3.2 LTCC电气参数3.2.1 电阻和电导率要求3.2.2 介电常数和介质损耗要求 3.3 LTCC热学参数3.3.1 热传导系数要求3.3.2 热膨胀系数和热稳定性要求 3.4 LTCC机械参数3.4.1 弯曲强度要求3.4.2 硬度和耐磨性要求3.4.3 表面粗糙度要求3.5 LTCC可靠性参数3.5.1 温度循环和湿热循环要求3.5.2 振动和冲击要求4、附件4.1 LTCC技术规范书4.2 LTCC产品样例集4.3 LTCC相关技术报告5、法律名词及注释5.1 LTCC: 低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic）技术5.2 封装器件尺寸要求: LTCC封装中关于器件尺寸的规定5.3 管脚和引脚要求: LTCC封装中关于管脚和引脚的要求5.4 电阻和电导率要求: LTCC材料的电阻和电导率的指标5.5 介电常数和介质损耗要求: LTCC材料的介电常数和介质损耗的指标5.6 热传导系数要求: LTCC材料的热传导系数的指标5.7 热膨胀系数和热稳定性要求: LTCC材料的热膨胀系数和热稳定性的指标5.8弯曲强度要求: LTCC材料的弯曲强度的指标5.9硬度和耐磨性要求: LTCC材料的硬度和耐磨性的指标5.10 表面粗糙度要求: LTCC材料的表面粗糙度的指标5.11 温度循环和湿热循环要求: LTCC器件的温度循环和湿热循环的要求5.12 振动和冲击要求: LTCC器件的振动和冲击的要求。
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。
ltcc低温共烧陶瓷生产工艺流程
ltcc低温共烧陶瓷生产工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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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。
LTCC技术技术及其应用
三、 LTCC中的工艺流程
流延 裁片 冲孔 填孔 印刷 叠片 静压 切割 烧结 调阻 测试
目的：将坯料切割成一定尺寸的陶瓷薄片，每一片将成为多层 陶瓷基板的一层。过程中，对流延不良的薄片进行剔除。
切刀
生陶瓷
三、 LTCC中的工艺流程
流延 裁片 冲孔 填孔 印刷 叠片 静压 切割 烧结 调阻 测试
刮刀 浆料 印刷网版
多孔台板 特制纸
真空吸引
三、LTCC中的工艺流程
流延 裁片 冲孔 填孔 印刷 叠片 静压 切割 烧结 调阻 测试
目的：使用丝网印刷方法，将导电浆料或介质材料印刷在陶瓷片上，用 以制作电气互联的导线及印制元器件（电阻、电容、压敏电阻等）。
三、LTCC中的工艺流程
流延 裁片 冲孔 填孔 印刷 叠片 静压 切割 烧结 调阻 测试
LTCC布线材料
对金属材料有如下要求 金属粉的物理性质适于丝网漏印细线和填满通孔； 浆料与基板生片粘合剂的有机体系兼容； 金 属粉末的烧结行为与基板生料的烧结行为匹配， 控制收缩达到好的面间整体性，烧结时的收缩差 异不能造成基板变形； 烧结后的导带有高的电导率 。
LTCC布线材料
方法：激光脉冲加热
三、LTCC中的工艺流程
流延 裁片 冲孔 填孔 印刷 叠片 静压 切割 烧结 调阻 测试
目的：产品加工过程中，对质量进行监察，避免不良品流入下道工序。 主要包括外观检查、电气特性测量、内部结构检查。
方法：光学检测 探针测试 X光检测 自动光学检测系统可检缺陷包 括： 过焊、缺焊、污迹、线宽过窄、 鼠啮、通孔、污染物、印制漂 移、基板收缩、丝网老化等， 同时系统还可分辨随机缺陷和 系统缺陷。
方法1：光学检测
三、LTCC中的工艺流程
低温共烧陶瓷技术新进展
和 新 一代 电子 封 装 技 术 。该 项 目有哪 些 技 术 优 势 和创 新点 ，市场 应用 前景 如何 ， 《中国 电子商 情 》 记 者 专 门采 访 了 清 华 大 学 新 型 陶 瓷 与 精 细
３０ 岛显圆 圃 基础电子 Ｉ ２００９．４
Ｉ产业聚焦 Ｉ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｗａｔｃｈ
转 化 和 相 关 元 器 件 产 品 的 产 业 化 进 程 。 深 ￣ＪＩＩＮ
周 济 介 绍 说 ， 我 们 在 全 新 的 材 料 设 计 思 想 络 是 目前 我 国 最 大 的 ＬＴＣＣ产 品 生 产 基 地 。 所 生
指 导 下 ，发 展 出 了一 种 新 型 ＬＴＣＣ材 料 系 统 — — 产 的 叠 层 滤 波 器 和 叠 层 片 式 天 线 产 品 以 形 成 了
硅 铝 氟 氧 化 物 基 低 温 共 烧 陶 瓷 。 通 过 Ｆ离 子 取 很 大 的 规 模 。下 一 步 我 们 将 进 一 步 实 现 材 料 各
代 对 硅 氧 四 面 体 结 构 的 调 制 ，实 现 对 介 质 电 极 种 性 能 参 数 （介 电 常 数 、 热 膨 胀 特 性 等 ） 的 系
（ＬＴＣＣ）材料 ”、 “叠层片式高频陶瓷电感器” “贱 金属Ｎｉ内电极高压片式多层陶瓷电容器及抗 还原陶瓷材料的开发与产业化“三个获 奖项 目的负责人 ，与读者分 享这些项 目有哪些技术优势和创 新点 ，市场应用前景如何 ，从 国家级创新大 奖解读 中国电子信息领域的 自主创新趋势 。
低 温 共 烧 陶瓷技 术 新 进 展
奋 ！ 这 些 项 目 对 性 能 低 温 共 烧 陶 瓷 材 料 ” 是 在 国家 ８６３计 划 支 持
加 快 产 业 调 整 振 下 完 成 的 。主 要 应 用领 域 是 无 源 电子 元 件 的集 成
低温共烧陶瓷材料
低温共烧陶瓷材料
低温共烧陶瓷材料是指在较低的温度下进行共烧的陶瓷材料。
共烧是指将多种原料一起烧结形成陶瓷材料。
低温共烧陶瓷材料的烧制温度一般在800-1100摄氏度之间，
相对于传统陶瓷材料的高温烧制来说，低温共烧陶瓷材料具有以下优势：
1. 节能：低温烧制需要较低的能量，相对于高温烧制可以节约能源消耗。
2. 环保：低温共烧陶瓷材料烧制过程中排放的污染物较少，对环境的影响较小。
3. 技术简单：低温共烧陶瓷材料的工艺相对简单，生产成本较低。
4. 原料广泛：低温共烧陶瓷材料可以利用多种原料进行烧制，能够充分利用各类资源。
5. 应用广泛：低温共烧陶瓷材料的物理性能可以根据需要进行调控，可以用于制作陶瓷砖、陶瓷饰品、陶瓷器皿等多种产品。
不过，低温共烧陶瓷材料也存在一些问题，比如烧结密度相对较低，力学性能较差等。
因此，在使用时需要根据具体使用要求进行选择。
ltcc的生产工艺
ltcc的生产工艺LTCC（低温共烧陶瓷）是一种先进的电子封装技术，广泛应用于无线通信、汽车电子、医疗电子等领域。
其生产工艺包括制备原料、材料加工、电路印制、烧结等步骤。
下面为您介绍LTCC的生产工艺。
1.制备原料LTCC的原料主要由陶瓷粉体和有机添加剂组成。
陶瓷粉体包括氧化铝、氧化锆等，用于提高陶瓷材料的绝缘性能和机械强度。
有机添加剂则用于增加粘度、改善可塑性，以便于后续的成型工艺。
2.材料加工将陶瓷粉体和有机添加剂混合均匀后，通过粉碎、球磨等方法进行工艺加工，得到均匀的陶瓷糊料。
接下来，通过压制、注塑等成型工艺，将陶瓷糊料制成所需的形状，如片状、管状等。
3.电路印制在陶瓷基片上印制电路图形，通常使用屏蔽印刷技术。
首先，将陶瓷基片清洗干净，并在其表面涂覆导电金属墨水。
接下来，在陶瓷基片上通过印刷模具进行压印，将电路图形传输到基片上。
然后，通过烘烤过程，将导电墨水固化在基片上，形成导电线路。
4.烧结将印制好的陶瓷基片放入烧结炉中进行烧结过程。
烧结是将陶瓷材料在高温下进行化学反应，使其颗粒结合在一起，形成致密的陶瓷体。
在烧结的过程中，温度梯度和气氛的控制是非常重要的。
温度梯度的合理控制可以减少材料的应力，气氛的控制可以防止材料氧化。
5.成品检验和后续处理烧结后的陶瓷基片需要进行成品检验，包括外观质量检查、尺寸测量、电性能测试等项目。
合格的产品可以进行后续的电子元器件封装工艺。
这包括焊接、薄膜覆盖、气体封装等工艺，以实现对电子元件的保护和连接。
总结LTCC的生产工艺包括制备原料、材料加工、电路印制、烧结和后续处理等步骤。
通过合理的工艺控制和质量检验，可以生产出高品质的LTCC产品。
这种先进的封装技术在电子领域的广泛应用，为电子设备的小型化、高性能化提供了重要的支持。
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低温共烧技术介绍
061110232 王炳文
三、低温共烧技术概念
所谓低温共烧陶瓷工(Low-temperature cofired ceramics,LTCC)技术，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地制造出各种高技术LTCC产品。
二、生产制备
一般的我们可以把LTCC生产过程概括如下：
四、流延片的制备：采用不同的配比，可以制备出各种性能的流延片生
带。
五、流延片的下料、打孔。
六、通孔填充：有厚膜印刷、丝网印刷和导体生片等填充法。
七、导电介质的印刷：共烧导电体的印刷可采用传统的厚膜丝网印刷和
计算机直接描绘。
八、叠层、热压及切片。
九、排胶、共烧。
十、镀端电极，组装等。
图为经典LTCC生产流线
上图为典型的LTCC基板示意图，由此可知，采用LTCC工艺制作的基板具有可实现IC芯片封装、内埋置无源元件及高密度电路组装的功能。
十一、LTCC技术的优势
1、在介电损耗方面，RF4要比LTCC来的高，而虽然PTFE的损耗较低，但绝缘性却不如LTCC。
所以LTCC比大多数有机基板材料提供了更好地控制能力，在高频性能、尺寸和成本方面，比较之下LTCC比其它基板更为出色。
2、利用LTCC技术开发的被动元件和模块具有许多优点，包括了，陶瓷材料具有高频、高Q特性；
3、LTCC技术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质量；
4、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；
5、可将被动元件嵌入多层电路基板中，有利于提高电路的组装密度；
6、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。
7、从材料特性上讲，LTCC 具有高品质因素，与传统的介质比较，在高频的衰减成倍降低。
8、LTCC 中的器件在RF 段损耗较低，传输速度快，LTCC 器件在3 G 通信，蓝牙模块中得到大规模的应用。
四、LTCC材料的制备
（1）掺入适量的烧结助剂(低熔点氧化物或低熔点玻璃)进行液相活性烧结，即陶瓷+玻璃复合体系
（2）采用化学法制取表面活性高的粉体
（3）尽可能采用颗粒度细、主晶相合成温度低的材料；
（4）采用微晶玻璃或非晶玻璃。
这4种方法根据材料的不同用途而分别使用；LTCC基板材料主要采用第一种和第四种方法。
同时，LTCC材料的制备也存在诸多难点，现列举部分如下：
（1）共烧材料的匹配性。
将不同介质层（电容、电阻、电感，导体等）共烧时，要控制不同界面间的反应和界面扩散，使各介质层的共烧匹配性良好，界面层间在致密化速率、烧结收缩率及热膨胀速率等方面尽量达到一致，减少层裂、翘曲和裂纹等缺陷的产生。
（2）界面反应和界面扩散会影响器件的性能、可靠性以及曼微结构的变化；
（3）为了降低成本，烧结温度必须低，以便和廉价的银电极共烧。
五、LTCC材料的应用
从国内外LTCC技术的应用领域来看，主要应用于以下3个方面：
(1)高频无线通讯领域：基于LTCC材料具有优异的高频性能，同时还具有低成本、离集成度等特点
(2)航空航天工业领域：例如，美国的空间系统制造公司，为满足通讯卫星上控制电路250弘m线宽，每层150个以上通孔的MCM—C组件的电路要求，选用了杜邦公司的LTCC材料技术。
(3)存储器、驱动器、滤波器、传感器等电子元器件领域：LTC可以通过埋植内电容、内电感等形成三维结构，缩小电路体积，提高电性能。
日本太阳诱电公司采用插入应力释放层的方法，研制出了0805规格的片式叠层LC组合元件。
六、国内对LTCC材料的研究进展
国内LTCC产品的开发比国外发达国家至少落后5年。
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。
目前，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，但还尚未到批量生产的程度。