Ferro和杜邦ltcc材料

ltcc陶瓷热膨胀系数LTCC（Low-Temperature Co-fired Ceramic）陶瓷是一种在低温下烧结制备的陶瓷材料，具有优异的电气性能、热机械性能和化学稳定性。

其中，热膨胀系数是衡量LTCC陶瓷热膨胀性能的重要参数。

本文将深入研究LTCC陶瓷的热膨胀系数，并探讨其在现代科技应用中的重要性与应用。

一、LTCC陶瓷的基本特性低温烧结：LTCC陶瓷是一种在相对较低的温度下制备的陶瓷材料，通常在800°C以下进行烧结，这使得它适用于集成电路封装等对温度敏感的应用。

多层结构：LTCC陶瓷常采用多层结构，通过层叠多个陶瓷层和金属层，实现复杂的三维电路结构，广泛应用于微波模块、天线模块等领域。

优异的电气性能：LTCC陶瓷具有较高的介电常数和低的介电损耗，适用于射频（RF）和微波应用。

二、LTCC陶瓷的热膨胀系数定义与测量方法：热膨胀系数是材料在温度变化时长度、面积或体积发生变化的程度的物理量。

LTCC陶瓷的热膨胀系数通常通过热膨胀仪等设备进行测量，以评估其在温度变化下的稳定性。

温度依赖性：LTCC陶瓷的热膨胀系数随温度的变化而变化，这种温度依赖性是需要在设计应用时考虑的重要因素。

了解LTCC陶瓷在实际工作温度范围内的热膨胀系数特性对于确保器件性能的稳定性至关重要。

三、LTCC陶瓷热膨胀系数的应用射频（RF）和微波模块：LTCC陶瓷因其优异的电气性能和多层结构的特点，在射频和微波模块中得到广泛应用。

在这些应用中，了解LTCC陶瓷在不同温度下的热膨胀系数，有助于确保模块在各种工作条件下的稳定性。

集成电路封装：由于LTCC陶瓷的低温烧结特性，它常被用于集成电路的封装。

在这些应用中，热膨胀系数的匹配对于防止因温度变化引起的封装应力是至关重要的。

传感器和电子器件：LTCC陶瓷的热膨胀系数在传感器和电子器件的设计中也起到关键作用，确保器件在不同温度环境下的性能稳定性。

四、研究与发展趋势热膨胀系数调控技术：进一步研究和发展LTCC陶瓷的热膨胀系数调控技术，以满足不同应用对温度稳定性的需求。

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。

ltcc材料LTCC材料。

LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic）材料是一种常用的陶瓷材料，具有低温烧结、低介电损耗、优良的尺寸稳定性和优异的高频性能等特点，因此在微波、射频和无线通信领域得到广泛应用。

本文将介绍LTCC材料的基本特性、制备工艺和应用领域。

一、LTCC材料的基本特性。

1. 低温烧结特性，LTCC材料具有低烧结温度，通常在800℃以下即可完成烧结，这使得它可以与金属、热敏电阻器等低熔点材料一起烧结，为多层结构的制备提供了便利。

2. 低介电损耗，LTCC材料的介电损耗角正切值很小，一般在10^-3以下，这使得它在高频应用中具有明显的优势。

3. 尺寸稳定性，LTCC材料的线膨胀系数较小，烧结后的尺寸稳定性好，能够满足微波射频器件对尺寸精度的要求。

4. 高频性能，LTCC材料在高频下具有优异的性能，能够满足微波通信、天线、滤波器等器件的要求。

二、LTCC材料的制备工艺。

1. 材料配方，LTCC材料的主要成分包括氧化铝、氧化硅、氧化镁等，根据具体的工艺要求，可以添加玻璃粉、金属氧化物等辅助材料。

2. 成型工艺，将混合均匀的LTCC粉末与有机添加剂和溶剂混合，通过注塑、压片等工艺形成所需的坯体。

3. 烧结工艺，将成型后的坯体在氮气氛围下进行烧结，通常分为多次烧结，每次烧结温度和时间都需严格控制。

4. 金属化工艺，在LTCC基片表面通过印刷、蒸镀等工艺形成电极、导线等金属化结构。

5. 多层堆叠，将金属化的LTCC基片按设计要求进行层叠，形成多层结构。

6. 焊接封装，对多层结构进行焊接、封装，形成最终的LTCC器件。

三、LTCC材料的应用领域。

1. 微波通信，LTCC材料在微波通信领域中被广泛应用，如功分器、耦合器、滤波器等器件。

2. 射频模块，LTCC材料在射频模块中具有重要地位，如天线、功率放大器、射频开关等器件。

3. 无线通信，LTCC材料在无线通信设备中也发挥着重要作用，如WiFi模块、蓝牙模块等。

《low loss dielectric materials for LTCC applications: a review》《综述：用于LTCC的低损耗介电材料》A、摘要。

随着无线通讯系统和微波器件的电子消费品市场的快速增长，微型、轻便、多功能化的电子元件正吸引人们越来越多的关注。

因此、器件生产商把注意力投向了更先进的集成、封装和连接技术领域，其中一种好的解决方案就是低温共烧陶瓷（LTCC）技术。

LTCC技术能在三维上设计陶瓷模块，使其具有低介电损耗并能同时嵌入银电极。

在过去的15年里，研究人员已开发出了大量的用于高频条件使用的LTCC；在LTCC及相关技术领域发表了大约1000篇论文及约500篇的专利。

尽管如此，这些材料的技术数据却很分散，所以本文的一个主要目的就是集中论述和比较相关材料的理论及数据，这对全世界的LTCC研究者和技术人员都是非常有帮助的。

文章列出了商用LTCC、低损耗玻璃相和已在研究中的新型材料的相关性能参数。

另外，还把他们的高频性能及热性能与其它一些基质材料（如高温烧结陶瓷、聚合物）的相关性能进行了比较。

最后讨论了如何进一步提升材料性能。

B、介绍。

传统微波装置常由金属来加工，而同轴RF连接采用的连接件缺点是：成本昂贵、过于笨重且封装庞大。

这些金属封装都不能满足移动的、低价的、具有多层外部输入输出接口的模块的市场要求。

另外、如今的移动设备产业、电子娱乐业和远程通讯等所用的电子线路都需要在尽可能小的空间里集成尽可能多的功能。

所以在开发复杂的微电路方面，引入了柔性玻璃陶瓷带，即所谓的LTCC瓷带，它作为一种基础材料，扮演了非常重要的角色。

LTCC面世15年来，已经成为开发各种模块和基底的重要材料。

LTCC技术原理是：组合了许多陶瓷和导体的薄层，成为多层模块，大量地使用在设计三维布线时（使用低介电组分，通常εr≈4~9）。

另外还可以将多功能的、混合使用的被动式微波元件如：带状传输线、电介质条状线、天线、滤波器、谐振器、电容、电感、移相器、分频器等和整个母块一起设计，这在常规的氧化铝或其它软基底上是无法实现的。

LTCC的概念低温共烧陶瓷LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic）是一种低温共烧陶瓷技术，用于制造多层陶瓷板（MLCC）和射频模块（RF Module）等微电子器件。

LTCC技术以其优异的电性能、热性能和机械性能，成为了电子器件封装技术领域中的重要技术之一LTCC技术的核心在于材料的成分和共烧工艺的控制。

LTCC材料主要由陶瓷粉体、玻璃粉体和有机添加剂等组成。

这些粉体经过共烧过程，形成致密的陶瓷结构，其中陶瓷相和玻璃相具有不同的性质，以满足不同的应用需求。

共烧工艺包括成形、裁切、粘贴、层压和共烧等步骤，要求温度控制和气氛控制等因素，以确保陶瓷板具有良好的性能和可靠性。

LTCC技术具有许多优势。

首先，LTCC材料具有优异的介电性能，能在高频率下传输信号，且具有较低的介电损耗。

而且LTCC材料还具有良好的热导率和热稳定性，能够在高温环境下工作。

其次，LTCC制造工艺相对简单，可以实现高度集成和微型化。

它可以在一块陶瓷板上制造出多个电路和部件，减少了连接线的长度和功耗，提高了可靠性和效率。

此外，LTCC材料可与金、银等导电材料粘接，在电路板上制造导线和元件，从而实现高度集成。

LTCC技术已广泛应用于电子通信、汽车、医疗、物联网和航天等领域。

在电子通信领域，LTCC技术可以制造高速率的射频滤波器和耦合器，用于无线通信和卫星通信等应用。

在汽车领域，LTCC技术可以制造汽车电子模块，如发动机控制单元（ECU）、车载导航系统和胎压监测系统等。

在医疗领域，LTCC技术可以制造医疗传感器、无线医疗设备和植入式医疗器械等。

在物联网领域，LTCC技术可以制造智能家居设备、智能穿戴设备和智能监控设备等。

在航天领域，LTCC技术可以制造高温和高频率下工作的射频模块和元件。

虽然LTCC技术具有众多的优点，但也存在一些挑战和局限。

首先，LTCC材料的陶瓷粉体和玻璃粉体的选择和制备对材料的性能有重要影响。

ltcc材料LTCC材料。

LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic）材料是一种低温共烧陶瓷材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。

本文将介绍LTCC材料的特性、制备工艺和应用领域。

首先，LTCC材料具有优异的介电性能和热稳定性。

由于其低介电损耗和较高的介电常数，LTCC材料被广泛应用于微波器件、射频模块和天线等领域。

同时，LTCC材料的热膨胀系数与硅基片材料相匹配，使其成为集成电路封装的理想选择。

其次，LTCC材料具有优异的机械性能和化学稳定性。

其高强度和硬度使其在高温、高压环境下依然能够保持稳定的性能。

此外，LTCC材料对酸碱等化学物质具有较好的耐蚀性，适用于化工领域的传感器、探测器等器件的制备。

LTCC材料的制备工艺主要包括材料配方、成型、烧结和后续加工。

在材料配方阶段，需要精确控制各种成分的比例，以确保材料具有稳定的性能。

在成型阶段，常采用注塑成型、压铸成型等工艺，将粉末材料成型为所需的形状。

烧结是LTCC材料制备的关键步骤，通过控制烧结温度和时间，实现材料的致密化和结晶化。

最后，经过后续的加工工艺，如切割、打孔、镀金等，得到最终的LTCC器件。

LTCC材料在微波器件、射频模块、集成电路封装、传感器等领域有着广泛的应用。

在微波器件中，LTCC材料常用于制备耦合器、滤波器、功分器等器件，其低损耗和高频率特性使其成为微波通信领域的重要材料。

在射频模块中，LTCC材料可用于制备功率放大器、混频器、隔离器等器件，满足射频通信系统对高频、高功率的需求。

此外，LTCC材料还被广泛应用于汽车电子、医疗器械、航天航空等领域，为现代科技的发展提供了重要支撑。

总之，LTCC材料具有优异的性能和广泛的应用前景，其制备工艺和应用领域不断得到拓展和深化。

随着科技的不断进步和需求的不断增长，LTCC材料必将在更多领域展现其独特的价值和潜力。

LTCC低温共烧陶瓷
图文并茂
一、介绍
LTCC（Low Temperature Cofired Ceramics）低温共烧陶瓷是用来制
作复合电子结构的多层陶瓷封装技术，它采用湿法烧结技术，并使用低温
共烧聚合物粘合剂烧结，其产品可以实现紧凑的封装和高密度的整体结构。

LTCC技术可以将多种表面安装元件的布局和多层电子结构结合在一起，并通过低温烧结技术实现半导体封装。

LTCC技术是一种可靠的高密
度半导体封装技术，它不仅可以提高组件的密度，而且还可以实现高精度、高密度的电路封装。

二、优点
1、技术优势：LTCC技术采用低温共烧技术，降低了封装的温度，减
少了元件的损伤，大大增强了产品的可靠性；
2、紧凑封装：LTCC封装可以做到紧凑，结构设计灵活，体积小，可
以在一定空间内实现多层电路封装；
3、低噪音：LTCC封装的产品具有低噪音特性，可以有效抑制信号的
失真，提高产品的可靠性；
4、高精度：LTCC采用紫外可见光烧结技术，精度可达几十微米，适
用于精密的电子组件封装；
5、耐高温：LTCC材料具有良好的耐高温特性，可以达到200-300℃，适用于高温环境。

三、缺点
1、工艺复杂：LTCC封装技术的工艺复杂，需要操作多层材料，工作效率低，生产周期长；
2、投资。

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。

三星PA-SF8500银浆实验一、实验目的与杜邦PV16A、Ferro3116两款浆料比较，看三星PA-SF8500银浆是否在湿重和效率上具有优势。

二、实验方案采用江海厂家的硅片，取6批片子作为试验批，将这6批片子平均分为2组，并且每批分为2部分，第1组中每批的2部分片子分别印刷杜邦PV16A和三星PA-SF8500；第2组中每批片子的2部分分别印刷Ferro3116和三星PA-SF8500。

三、实验过程1、实验过程中3台印刷机的印刷参数。

表3-1-1 印刷参数机号Snap-off(um)Down-stop(um)Pressure(N)Printtingspeed(mm/s)浆料型号网版湿重（g）1 -1440 -1100 80 250 Ferro33612 乐邦0.052 -1735 -1300 75 250 RX8212E7 乐邦0.983 -1400-1400-1400-1100-1100-1100787878200200200PV16AFerro3116PA-SF8500良品良品良品0.140.130.10四、实验结果1、第1组片子，分别用PV16A的电性能参数（4-1-1）和三星PA-SF8500的电性能参数（表4-1-3）表4-1-1 用PV16A后的电性能参数批次数量Uoc Isc Rs Rsh FF Ncell Irev2 1-1 93 0.632 5.63 0.0042 557 79.5 18.26 0.056 2-1 87 0.633 5.64 0.0042 160 79.4 18.31 0.079 3-1 49 0.632 5.65 0.0044 309 79.1 18.30 0.064表4-1-2 用三星PA-SF8500后的电性能参数批次数量Uoc Isc Rs Rsh FF Ncell Irev2 1-2 92 0.632 5.63 0.0044 228 79.5 18.26 0.056 2-2 72 0.633 5.64 0.0043 488 79.4 18.31 0.079 3-2 88 0.632 5.65 0.0044 560 79.1 18.30 0.064 2、第2组片子，分别使用Ferro3116后的电性能参数（表4-1-3）和三星PA-SF8500 后的电性能参数（表4-1-4）批次数量Uoc Isc Rs Rsh FF Ncell Irev25 173 0.629 5.63 0.0050 305 78.5 18.01 0.0476 219 0.629 5.59 0.0045 291 78.6 17.90 0.053总计392 0.629 5.61 0.0049 297 78.6 17.95 0.051 表4-1-3 分别用Ferro3116&PV16A混合使用后的电性能参数2、三款浆料在不同效率的片数情况图1三款浆料的效率分布图3、每款浆料擦网版的次数浆料型号PV16A Ferro3116 Ferro3116&PV16A总片数（片）506 485 392擦网次数（次）7 5 5平均擦拭次数（片/次）72 97 78表4-2-1 网版擦拭情况4、将使用杜邦PV16A、Ferro3116、Ferro3116和杜邦PV16A混合浆料印刷并烧结后的片子分别取2片，进高宽比测试和拉力测试。