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LTCC生产流程
LTCC(低温多元陶瓷)是一种具有良好兼容性、耐热性、耐湿性及抗
静电性等特性的复合材料。
LTCC的制备不仅要具备特殊的粘结方式,其
加工技术也要求非常严格,目前也是复合电子组件的主要材料。
本文将从
几个方面,介绍LTCC制作的基本生产流程。
1.材料准备
LTCC的原材料主要包括:氧化铝粉、碳化硅粉和氧化硅粉。
氧化铝粉是LTCC的主要组分,可调节LTCC的硬度和变形性能;碳化
硅粉有利于改善材料的热陶瓷性能;氧化硅粉是在热处理过程中,可以提
高氧化铝的抗拉强度。
2.原料研磨和混合
在LTCC的生产过程中,需要将上述三种粉末进行混合研磨,以获得
一定细度的粉末混合料。
混合研磨后的粉末,然后加入专用有机结合剂和
溶剂,搅拌混合,以形成有一定流动性的浆料。
3.铸型
混合、研磨以后的粉末,然后浇入到模具中,经过一定的压力和温度,使其熔结及结构定型,从而获得LTCC片材。
4.热处理
热处理是LTCC片材加工的重要环节,其主要目的是调整最终材料的
硬度和性能,其可根据需要设定不同的热处理温度、时间和压力参数,以
达到魔芯要求。
5.烧结
烧结是LTCC片材的最后一个环节,其目的是再次烧结有机结合剂。
LTCC生产方案工艺和概述部分低温共烧陶瓷(LTCC)是一种广泛应用于微波电子器件、传感器、微机械器件等领域的封装材料。
它具有优良的性能,如低介电常数、低介电损耗、良好的热稳定性和机械强度,适用于高频和高温环境。
LTCC制造工艺繁琐复杂,需要多道工艺步骤,包括浆料制备、模具成型、干燥、烧结、金属化、焊接等。
本文将介绍LTCC生产的工艺流程和概述。
1.浆料制备:首先是浆料的制备。
浆料是LTCC制造的基础材料,主要由陶瓷粉体、有机胶体、溶剂和助剂等组成。
浆料的质量直接影响最终产品的性能。
在浆料制备过程中,需要注意材料的比例和混合均匀度。
通常通过搅拌、过滤和分散等工艺来制备高质量的浆料。
2.模具成型:制备好的浆料通过印刷或注塑等方式注入到模具中,经过压制和成型,形成具有特定结构和尺寸的LTCC坯料。
模具成型是LTCC 生产的关键步骤,影响产品的形状和尺寸精度。
3.干燥:成型后的LTCC坯料需要进行干燥,去除水分和有机物。
干燥的温度和时间要根据材料的性质和厚度进行控制,以避免裂纹和变形。
4.烧结:干燥后的LTCC坯料需要进行烧结,使其形成致密的陶瓷结构。
烧结温度通常在1000℃以上,持续时间较长。
烧结是LTCC生产的关键工艺步骤,直接影响产品的性能和稳定性。
5.金属化:烧结后的LTCC产品需要进行金属化处理,通常是在表面镀覆导电金属,如金、银、铜等。
金属化可以提高产品的导电性能和焊接性能。
6.焊接:最后一步是进行焊接。
LTCC制品可以通过焊接与其他元器件连接,如集成电路、电阻器、电容器等。
焊接工艺需要选择合适的焊料和温度,以确保良好的连接质量。
总的来说,LTCC生产工艺是一项复杂而精细的制造过程,需要多道工艺步骤的精心控制和协调。
通过优化工艺参数和技术手段,可以提高产品的质量和稳定性,满足不同领域的需求。
未来,随着微电子技术的不断发展和应用领域的扩大,LTCC封装技术将会得到更广泛的应用。
通过不断改进工艺流程和材料性能,LTCC将会成为更多领域的重要封装材料,推动微波电子器件、传感器、微机械器件等领域的发展。
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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。
htcc和ltcc的工艺流程HTCC(高温共烧陶瓷)和LTCC(低温共烧陶瓷)是两种常见的陶瓷工艺流程。
本文将介绍它们的工艺流程及其特点。
一、HTCC工艺流程HTCC是一种高温共烧陶瓷工艺,其主要特点是在高温条件下进行烧结。
下面是HTCC的工艺流程:1. 材料准备:HTCC的主要原料是陶瓷粉末,如氧化铝、氧化锆等。
这些粉末需要经过筛选、混合等步骤,确保粉末的均匀性和纯度。
2. 成型:将混合好的陶瓷粉末与粘结剂混合,形成可塑性的糊状物料。
然后,将糊状物料通过注射成型、挤压成型等方式,得到需要的陶瓷零件形状。
3. 除蜡:成型后的陶瓷零件上会有粘结剂和蜡,需要通过高温烘烤的方式将其除去,得到纯净的陶瓷零件。
4. 烧结:将除蜡后的陶瓷零件放入高温炉中进行烧结。
在高温下,陶瓷粉末会发生化学反应,颗粒之间会相互融合,形成致密的陶瓷结构。
5. 表面处理:烧结后的陶瓷零件可能会出现一些表面缺陷,需要通过研磨、抛光等方式进行处理,提高表面的平整度和光洁度。
6. 检测和包装:对成品进行检测,确保其质量符合要求。
然后,将合格的陶瓷零件进行包装,以便运输和使用。
二、LTCC工艺流程LTCC是一种低温共烧陶瓷工艺,其主要特点是在相对较低的温度下进行烧结。
下面是LTCC的工艺流程:1. 材料准备:LTCC的主要原料也是陶瓷粉末,但相比HTCC工艺,LTCC的陶瓷粉末需要更细的颗粒大小和更高的纯度。
因此,材料准备步骤更为严格。
2. 成型:与HTCC类似,LTCC也需要将陶瓷粉末与粘结剂混合,形成可塑性的糊状物料。
然后,通过压延、切割等方式,得到所需的薄片或细丝状的陶瓷零件。
3. 堆叠:将成型好的薄片或细丝状陶瓷零件进行堆叠,形成多层结构。
在堆叠的过程中,需要在每层之间涂覆粘结剂,以确保各层之间的粘合。
4. 烧结:将堆叠好的陶瓷零件放入烧结炉中进行烧结。
与HTCC不同的是,LTCC的烧结温度较低,通常在1000°C左右。
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。
LTCC技术工艺流程LTCC (低温共烧陶瓷)是一种用于制造电子设备的先进技术。
LTCC 技术通过在低温下共烧具有导电和绝缘性能的陶瓷材料,形成多层结构,以实现高性能的电子器件。
以下是LTCC技术工艺流程的简要描述。
1. 材料准备:首先,需要准备陶瓷材料。
这些陶瓷通常由氧化铝、氧化铝和氧化铝玻璃陶瓷等组成。
这些材料需要粉碎和混合,以确保整体材料的均一性。
2. 成型:接下来,材料需要被成型成所需的形状。
一种常见的方法是采用模具将混合的陶瓷材料压制成板状。
这些板可以有不同的尺寸和形状,以满足设备的要求。
3. 绿体准备:被压制成板状的陶瓷材料被成为绿体。
绿体需要被放置在蓄热室中,以去除湿度并使其变硬。
4. 成型与打印:在绿体上,需要进行成型和打印来形成所需的线路和零部件。
这可以通过多种方法实现,如印刷、拉丝、喷涂、电浆切割等。
5. 退火:为了消除材料内部的应力,需要进行退火处理。
在加热的过程中,材料的内部结构被改变,使其更加稳定和坚固。
6. 粘接:多层绿体需要被粘接在一起,以构成完整的器件结构。
常用的粘接方法有粘合剂和烧结。
7. 加工:一旦绿体被粘接在一起,需要进行切割、研磨、钻孔等加工工艺,以得到所需的尺寸和形状。
8. 导电层:为了实现电子器件的导电性能,需要在器件表面涂覆一层导电膜。
这可以通过印刷或蒸镀等技术实现。
9. 电子器件的组装:整个LTCC结构可以与其他电子元件进行组装,如晶体管、电容器、电阻器等。
这些元件可以通过焊接或粘接等方法与LTCC结构连接起来。
10. 测试:最后,完成的LTCC器件需要经过严格的测试以确保其性能符合规格要求。
测试可能包括电阻、电容、线路连通性等方面的检测。
总结:LTCC技术通过低温共烧陶瓷材料,实现了多层结构和高性能的电子器件的制造。
工艺流程包括材料准备、成型、绿体准备、成型与打印、退火、粘接、加工、导电层、电子器件的组装和测试等多个环节。
这些步骤的顺序和精确性对于制造高质量的LTCC器件至关重要。
图1 LTCC生产流程图2-2 HTCC (High-Temperature Co-fired Ceramic)HTCC又称为高温共烧多层陶瓷,生产制造过程与LTCC极为相似,主要的差异点在于HTCC 的陶瓷粉末并无加入玻璃材质,因此,HTCC的必须再高温1300~1600℃环境下干燥硬化成生胚,接着同样钻上导通孔,以网版印刷技术填孔与印制线路,因其共烧温度较高,使得金属导体材料的选择受限,其主要的材料为熔点较高但导电性却较差的钨、钼、锰…等金属,最后再叠层烧结成型。
2-3 DBC (Direct Bonded Copper)DBC直接接合铜基板,将高绝缘性的Al2O3或AlN陶瓷基板的单面或双面覆上铜金属后,经由高温1065~1085℃的环境加热,使铜金属因高温氧化、扩散与Al2O3材质产生(Eutectic) 共晶熔体,使铜金与陶瓷基板黏合,形成陶瓷复合金属基板,最后依据线路设计,以蚀刻方式备制线路,DBC制造流程图如下图2。
图2 DBC 制造流程图2-4 DPC (Direct Plate Copper)DPC亦称为直接镀铜基板,以瑷司柏DPC基板工艺为例:首先将陶瓷基板做前处理清洁,利用薄膜专业制造技术-真空镀膜方式于陶瓷基板上溅镀结合于铜金属复合层,接着以黄光微影之光阻被覆曝光、显影、蚀刻、去膜工艺完成线路制作,最后再以电镀/化学镀沉积方式增加线路的厚度,待光阻移除后即完成金属化线路制作,详细DPC生产流程图如下图3。
图3 DPC 制造流程图3、陶瓷散热基板特性在瞭解陶瓷散热基板的制造方法后,接下来将近一步的探讨各个散热基板的特性具有哪些差异,而各项特性又分别代表了什么样的意义,为何会影响了散热基板在应用时必须作为考量的重点。
以下表一陶瓷散热基板特性比较中,本文取了散热基板的:(1)热传导率、 (2)工艺温度、(3)线路制作方法、(4)线径宽度,四项特性作进一步的讨论:表一、陶瓷散热基板特性比较3-1热传导率热传导率又称为热导率,它代表了基板材料本身直接传导热能的一种能力,数值愈高代表其散热能力愈好。