低温共烧陶瓷基板1
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低温共烧陶瓷(LTCC)配套浆料和相关材料开发与应用方案一、实施背景随着科技的飞速发展,电子行业对高性能、高可靠性、小型化和低成本的要求越来越高。
低温共烧陶瓷(LTCC)技术作为一种先进的陶瓷基板制备技术,具有高性能、高可靠性、小型化等优点,已成为电子行业的重要发展方向。
然而,LTCC技术在实际应用中仍存在一些问题,如材料性能不稳定、制造成本高等,这限制了其广泛应用。
因此,开发与LTCC 技术配套的浆料和相关材料,对于提高LTCC产品的性能、降低制造成本、推动电子行业的发展具有重要意义。
二、工作原理低温共烧陶瓷(LTCC)技术是一种将陶瓷粉体、有机载体、添加剂等原料混合制备成LTCC浆料,然后通过印刷、叠层、烧结等工艺制备成高性能、高可靠性的陶瓷基板的技术。
其中,LTCC浆料的性能直接决定了最终产品的性能。
因此,开发与LTCC技术配套的浆料和相关材料是关键。
三、实施计划步骤1.调研市场:了解当前LTCC技术的市场需求和应用情况,收集相关企业和研究机构的资料,分析现有产品的优缺点。
2.确定研究方向:根据市场调研结果,确定LTCC配套浆料和相关材料的研究方向,包括材料成分、制备工艺、性能指标等方面。
3.制备样品:根据确定的研究方向,制备LTCC配套浆料和相关材料样品。
4.性能测试:对制备的样品进行性能测试,包括物理性能、化学性能、电学性能等,以验证其是否满足市场需求。
5.优化配方:根据性能测试结果,对LTCC配套浆料和相关材料的配方进行优化,以提高产品性能。
6.中试生产:在完成配方优化后,进行中试生产,以验证生产工艺的可行性和产品的稳定性。
7.推广应用:将中试生产的产品推广到市场中,与相关企业和研究机构合作,以推动LTCC技术的广泛应用。
四、适用范围本方案适用于电子行业中的陶瓷基板制备领域,特别是那些需要高性能、高可靠性、小型化且对成本敏感的应用领域,如通信、汽车电子、航空航天等。
五、创新要点1.材料创新:通过开发新型的陶瓷粉体、有机载体和添加剂等原料,优化LTCC浆料的配方,提高产品的性能。
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。
低温共烧陶瓷(LTCC)基板电路加工技术1LTCC基板电路概述低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC)技术是20世纪80年代中期美国首先推出的集互联、无源元件和封装于一体的多层陶瓷制造技术[1]。
随着科学技术的不断进步,目前电子产品外形可变得更小型和更薄但功能却更强大。
以一个移动电话的无线通信产业为例[2],手机的尺寸减少,早期的移动电话的功能是从最简单的音频传输的数据开始,目前已经发展到掌上网络电脑。
若能将部分无源元件集成到基板中,则不仅有利于系统的小型化,提高电路的组装密度,还有利于提高系统的可靠性。
目前的集成封装技术主要有薄膜技术、硅片半导体技术、多层电路板技术以及LTCC技术。
LTCC技术是一种低成本封装的解决方法,具有研制周期短的特点。
低温共烧陶瓷技术可满足后者轻,薄,短,小的需求。
然而,低温共烧陶瓷基板具有高硬度和易碎的特性。
因此,当切割机切割硬基板,在基板和切割刀片之间会产生一个较大的摩擦力,该摩擦产生的应力转移到切割刀片。
这会导致以LTCC为基板的电子产品合格率和产量的下降。
因此,当陶瓷基板被切割加工时如何提高产品的得率是一个重要的课题。
图1为典型的LTCC基板示意图[3],由此可知,采用LTCC 工艺制作的基板具有可实现集成电路芯片封装、内埋置无源元件及高密度电路组装的功能。
2LTCC基板加工工艺图2为LTCC基板制造的工艺流程图[4],主要有混料、流延、打孔、填孔、丝网印刷、叠片、等静压、排胶烧结等主要工序,下面简单介绍各个工序工艺。
混料与流延:将有机物(主要由聚合物粘结剂和溶解于溶液的增塑剂组成)和无机物(由陶瓷和玻璃组成)成分按一定比例混合,用球磨的方法进行碾磨和均匀化,然后浇注在一个移动的载带上(通常为聚酯膜),通过一个干燥区,去除所有的溶剂,通过控制刮刀间隙,流延成所需要的厚度。
此工艺的一般厚度容差是±6%。
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。
低温共烧陶瓷技术发展现状及趋势周琪(南京电子技术研究所.江苏南京210013)摘要:低温共烧陶瓷(LTcc)技术是近年发展起来的令人瞩目的电路封装技术,已经成为无源集成的主流技术,成为无源元件领域的发展方向和新型电子元器件产业的经济增长点。
本文论述了LTCC技术特点、LTCC材料和器件的研究现状以及未来发展趋势。
关键词:低温共烧陶瓷技术(LTCC);电路封装;无源集成;发展现状;趋势1概述低温共烧陶瓷技术(LowTemperatureCo-fired∞ramie.LTCC)是美国休斯公司于1982年开发的新型电子封装技术,该技术是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而凡致密的生料带.在.生料带J: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(如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等)埋人多层陶瓷基板中,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i维空间互不干扰的高密度电路。
也可制成内置无源元件的j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。
LTCC技术具有如下优点:陶瓷材料具有优良的高频高Q特性,使用频率可高达几十GHz;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闪子;可以制作线宽小于50IS,m的细线结构电路;可适应大电流及耐高温特性要求,并具备比普通PCB电路基板更优良的热传导性;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;可以制作层数很高的电路基板.并可将多个无源元件埋入其中,有利于提高电路的组装密度;能集成的元件种类多、参虽范围大。
除电感器/电阻器/电容器外,还可以将敏感元件、EIVll抑制元件、电路保护元件等集成在一起;可以在层数很高的i维电路基板上,用多种方式键连Ic和各种有源器件.实现元源/有源集成;可靠性高,耐高温、高湿、冲振,可应用于恶劣环境;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。
泛。
陶瓷基片主要包括氧化铍(BeO)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)。
与其他陶瓷材料相比,Si3N4陶瓷基片具有很高的电绝缘性能和化学稳定性,热稳定性好,机械强度大,可用于制造高集成度大规模集成电路板。
几种陶瓷基片材料性能比较从结构与制造工艺而言,陶瓷基板又可分为HTCC、LTCC、TFC、DBC、DPC等。
高温共烧多层陶瓷基板(HTCC)HTCC,又称高温共烧多层陶瓷基板。
制备过程中先将陶瓷粉(Al2O3或AlN)加入有机黏结剂,混合均匀后成为膏状浆料,接着利用刮刀将浆料刮成片状,再通过干燥工艺使片状浆料形成生坯;然后依据各层的设计钻导通孔,采用丝网印刷金属浆料进行布线和填孔,最后将各生坯层叠加,置于高温炉(1600℃)中烧结而成。
此制备过程因为烧结温度较高,导致金属导体材料的选择受限(主要为熔点较高但导电性较差的钨、钼、锰等金属),制作成本高,热导率一般在20~200W/(m·℃)。
低温共烧陶瓷基板(LTCC)LTCC,又称低温共烧陶瓷基板,其制备工艺与HTCC类似,只是在Al2O3粉中混入质量分数30%~50%的低熔点玻璃料,使烧结温度降低至850~900℃,因此可以采用导电率较好的金、银作为电极材料和布线材料。
因为LTCC采用丝网印刷技术制作金属线路,有可能因张网问题造成对位误差;而且多层陶瓷叠压烧结时还存在收缩比例差异问题,影响成品率。
为了提高LTCC导热性能,可在贴片区增加导热孔或导电孔,但成本增加。
厚膜陶瓷基板(TFC)相对于LTCC和HTCC,TFC为一种后烧陶瓷基板。
采用丝网印刷技术将金属浆料涂覆在陶瓷基片表面,经过干燥、高温烧结(700~800℃)后制备。
金属浆料一般由金属粉末、有机树脂和玻璃等组分。
经高温烧结,树脂粘合剂被燃烧掉,剩下的几乎都是纯金属,由于玻璃质粘合作用在陶瓷基板表面。
烧结后的金属层厚度为10~20μm,最小线宽为0.3mm。
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。
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。
低温共烧陶瓷流延技术研究篇一低温共烧陶瓷流延技术研究一、引言随着现代电子技术的飞速发展,对电子材料的要求也日益提高。
其中,低温共烧陶瓷(LTCC)技术作为一种先进的电子封装技术,因其独特的优势而备受关注。
LTCC技术能够在较低的温度下实现多层陶瓷的共烧,从而有效地提高电子设备的集成度和性能。
而流延技术作为LTCC制备过程中的关键环节,对陶瓷膜片的成型和质量起着至关重要的作用。
因此,本文旨在深入研究低温共烧陶瓷流延技术,以期为LTCC技术的发展和应用提供有益的参考。
二、低温共烧陶瓷技术概述低温共烧陶瓷(LTCC)技术是一种将多层陶瓷材料在较低温度下共同烧结的先进电子封装技术。
该技术具有多层结构、高集成度、优良的电气性能、热稳定性和机械强度等特点,被广泛应用于无线通信、汽车电子、航空航天等领域。
在LTCC技术的制备过程中,流延技术是制备高质量陶瓷膜片的关键环节之一。
通过流延技术,可以获得厚度均匀、表面平整的陶瓷膜片,为后续的打孔、填孔、印刷等工艺提供良好的基础。
三、流延技术原理及设备流延技术是一种将陶瓷浆料通过刮刀或滚筒在基带上形成均匀湿膜,再经过干燥、烧结等工艺制备成陶瓷膜片的方法。
其原理是将陶瓷粉体、粘结剂、溶剂等按一定比例混合制成具有一定流动性的浆料,然后通过刮刀或滚筒将浆料均匀地涂覆在基带上。
在涂覆过程中,刮刀或滚筒的线速度、角度、压力等参数对湿膜的厚度和均匀性有着重要影响。
此外,基带的材质和表面粗糙度也会对湿膜的质量产生影响。
在流延技术的实施过程中,需要使用到的主要设备包括:流延机、干燥设备、烧结设备等。
其中,流延机是实现浆料涂覆的关键设备,其性能直接影响到湿膜的质量和产量。
干燥设备用于将湿膜中的溶剂去除,使膜片达到一定的干燥程度,以便进行后续的打孔、填孔等工艺。
烧结设备则是将干燥后的膜片在高温下进行烧结,使其形成致密的陶瓷结构。
四、流延技术在LTCC制备中的应用在LTCC技术的制备过程中,流延技术被广泛应用于陶瓷膜片的制备。
低温共烧陶瓷 LTCC工艺的技术及发展作者:陕西国防工艺职业技术学院电子信息学院西安市户县 710300摘要:低温共烧陶瓷( L TCC) 技术是近年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,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。
叙述了低温共烧陶瓷技术(LTCC) N制备工艺以及未来应用前景。
关键词:低温共烧陶瓷; LTCC工艺;基板引言:低温共烧陶瓷 ( Low— Temperatue cofired ceramics ,LTCC ) 技术,就是将低温烧结陶瓷粉经过流延制成厚度精确而且致密的生瓷带,作为电路基板材料,在生瓷带上打孔、微孔填充、精密导体浆料印刷、叠片以及层压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℃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 I C和有源器件,制成无源/有源集成的功能模块。
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。
LTCC是 1982年由休斯公司开发的新型材料技术。
它采用厚膜材料,根据预先设计的结构,将电极材料、基板、电子器件等一次性烧成,是一种用于实现高集成度、高性能的电子封装技术。
LTCC技术集中了厚膜技术和高温共烧陶瓷技术 ( High Temp eraure Co — fired Ceramic HTCC ) 的优点,有更广阔的应用前景。
目前, LTCC 普遍应用于多层芯片线路模块化设计中,它除了在成本和集成封装方面的优势外,在布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计的多样性及优良的高频性能等方面有更广阔的发展前景。
1 LTCC工艺技术以来料为Dupont pt 951 生瓷片做实验,环境温度(20 ~5 ) ℃,湿度40 %~6 5 %,流程工艺如图 1 所示。
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。
低温共烧陶瓷(LTCC)配套浆料和相关材料开发与应用方案一、实施背景随着电子产业的快速发展,低温共烧陶瓷(LTCC)技术以其高密度、高可靠性和低成本等优势,广泛应用于电子封装、基板制造等领域。
然而,当前LTCC 材料体系不够完善,配套浆料及相关材料存在较大的提升空间,制约了LTCC 技术的进一步发展。
因此,开展LTCC 配套浆料和相关材料的开发与应用研究,对于推动电子产业升级具有重要意义。
二、工作原理LTCC 配套浆料和相关材料开发与应用方案的工作原理主要包括两个方面:一是通过优化材料配方,提高LTCC 材料的性能;二是通过改进生产工艺,实现LTCC 材料的规模化生产。
首先,针对LTCC 材料的性能提升,我们将采用特种陶瓷粉体、有机载体、添加剂等原料,通过精细研磨、调配、改性等工艺手段,制备出高性能的LTCC 浆料。
该浆料具有高粘度、高稳定性、高浸润性等优点,能够满足不同应用场景的需求。
其次,针对LTCC 材料的规模化生产,我们将引进先进的流延机、烧结炉等设备,建立自动化生产线。
通过优化工艺参数,实现LTCC 材料的快速制备和高效烧结。
此外,我们还将建立完善的质量控制体系,确保产品的稳定性和一致性。
三、实施计划步骤1.材料配方研究:开展特种陶瓷粉体、有机载体、添加剂等原料的研究,优化材料配方,制备出高性能的LTCC 浆料。
2.生产工艺研究:引进先进的流延机、烧结炉等设备,建立自动化生产线,优化工艺参数,实现LTCC 材料的快速制备和高效烧结。
3.产品应用研究:与电子封装、基板制造等领域的企业合作,开展LTCC 材料的实际应用研究,探索其在实际生产中的应用潜力。
4.成果转化推广:将研究成果转化为实际生产力,推广至电子产业领域,促进电子产业的升级发展。
四、适用范围本方案适用于电子封装、基板制造等领域的企业,旨在提供高性能、低成本的LTCC 材料解决方案。
通过本方案的实施,企业可以提高产品性能、降低生产成本、缩短研发周期,提升市场竞争力。
低温共烧陶瓷(LTCC)技术应用进展马勇甜陕西国防学院微电3091 22# 710300摘要 : 作为一种新兴的集成封装技术,低温共烧陶瓷(型化、高可靠而备受关注.介绍了低温共烧陶瓷技术的工艺、领域应用的可行性.关键词: LTCC技术;工艺;材料特性;应用;发展趋势1引言迅速向短、近年来随着军用电子整机、通讯类电子产品及消费类电子品小、轻、薄方向发展,手机、PDA、MP3、笔记本电脑等终端系统的功能愈来愈多,体积愈来愈小,电路组装密度愈来愈高[‘一31。
若能将部分无源元件集成到基板中,则不仅有利于系统的小型化,提高电路的组装密度,还有利于提高系统的可靠性。
目前的集成封装技术主要有薄膜技术、硅片半导体技术、多层电路板技术以及LTCC 技术。
LTCC技术是一种低成本封装的解决方法,具有研制周期短的特点。
本文综合介绍了LTCC技术的现状、工艺及其优势,探讨了LTCC技术在开发功能器件及模块,特别是高频功能模块应用的可行性。
Z LTCC技术概述LT CC 技术是一门新兴的集成封装技术。
所谓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,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90℃左右烧结,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,利用这种工艺可以成功地制造出各种高技术LTCC产品。
以多层LTCC开发的产品具有系统面积最小化、高系统整合度、系统功能最佳化、较短的上市时间及低成本等特性,从而具有相当的竞争力相对于传统的封装集成技术LTCC技术具有如下优点:(1) 陶瓷材料具有优良的高频高Q特性,使用频率可高达几十GHz;(2 )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;(3 )可以制作层数很多的电路基板,并可将多个无源元件埋入其中,除L、R、C外,还可以将敏感元件、EMI 抑制元件、电路保护元件等集成在一起,有利于提高电路的组装密度;(4 )能集成的元件种类多、参量范围大,可以在层数很多的三维电路基板上,用多种方式键连IC和各种有源器件,实现无源/有源集成;(5 )可靠性高,耐高温、高湿、冲振,可应用于恶劣环境;LT CC 技术以其优异的电学、机械、热学及工艺特性,将成为未来电子器件集成化、模块化的首选方式,从技术成熟程度、产业化程度以及应用广泛程度等角度来评价,目前,LTCC技术是无源集成的主流技术。
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。