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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。
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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。
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（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。
LTCC腔体及微流道制作技术LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramics）是一种低温共烧陶瓷技术，它能够在较低的温度下完成器件的制作和连接。
LTCC腔体及微流道制作技术是利用LTCC材料制作微型腔体和微流道的方法。
下面将介绍LTCC腔体及微流道制作技术的工艺流程和主要步骤。
首先是LTCC腔体的制作，主要步骤包括材料选取、骨料混合、成型、烧结和连接。
首先，选择合适的LTCC材料，通常包括陶瓷骨料、玻璃粉和有机物。
然后将这些材料混合，并通过球磨、喷浆等工艺，得到均匀的腔体材料浆料。
接下来，将腔体材料浆料注塑或压片成型，得到所需的腔体形状。
然后，经过干燥和预烧结等工艺，将腔体进行初步烧结。
最后，通过金属化、粘接等工艺，将腔体与其他器件或连接介质进行连接，完成腔体的制作。
接下来是LTCC微流道的制作，与腔体制作类似，也包括材料选取、骨料混合、成型、烧结和连接几个步骤。
首先，选择具有良好流体传导性能的LTCC材料，并添加适量的填料和增长剂，以增加微通道的强度和导热性。
然后将这些材料混合，并通过球磨、喷浆等工艺，得到均匀的微流道材料浆料。
接下来，将微流道材料浆料通过微影技术、光刻或刻蚀等工艺，制作出所需的微流道结构。
然后，经过干燥和预烧结等工艺，将微流道进行初步烧结。
最后，通过金属化、粘接等工艺，将微流道与其他器件或连接介质进行连接，完成微流道的制作。
LTCC腔体及微流道制作技术具有以下优点。
首先，LTCC材料具有良好的耐高温性能和化学稳定性，适用于各种工作环境。
其次，LTCC技术采用低温共烧工艺，不仅节约能源，而且有利于保护器件结构和电性性能。
此外，LTCC技术具有较高的成型精度和加工速度，能够制作复杂形状和细小尺寸的腔体和微流道。
因此，LTCC腔体及微流道制作技术在微型传感器、微流体芯片、高频电路等领域有广泛的应用前景。
综上所述，LTCC腔体及微流道制作技术是利用LTCC材料制作微型腔体和微流道的一种方法。
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。
