低溫共燒陶瓷技術
日期:2017-9-21 8:38:14 作者: 流量:
隨著電子元件的模塊化日益盛行,可供選擇的模塊基板有LTCC、HTCC傳統(tǒng)的PCB如FR4和PTFE聚四氟乙烯等,其中尤以LTCC為首選方式。
低溫共燒陶瓷技術(LTCC:low temperature cofired ceramic)是一種將未燒結的流延陶瓷材料疊層在一起而制成的多層電路,內有印制互聯(lián)導體、元件和電路,并將該結構燒結成一個集成式陶瓷多層材料。LTTC利用常規(guī)的厚膜介質材料流延,而不是絲網(wǎng)印制介質漿料。生瓷帶切成大小合適的尺寸,打出對準孔和內腔,互連通孔采用激光打孔或者機械鉆孔形成。將導體連同所需要的電阻器、電容器和電感器網(wǎng)印或者光刻到各層陶瓷片上。然后各層陶瓷片對準、疊層并在850攝氏度下共燒。利用現(xiàn)有的厚膜電路生產(chǎn)技術裝配基板和進行表面安裝。
LTCC技術早由美國開始發(fā)展,初期運用于軍用產(chǎn)品,后來歐洲廠商將其引入車用市場,而后再由日本廠商將其應用于資訊產(chǎn)品中。目前,LTCC材料在日本、美國等發(fā)達國家已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化、系列化和可進行材料設計的階段。在全球LTCC市場九大廠商中,日商有Murata,Kyocera,TDK和TaiyoYuden;美商有CTS,歐洲商有Bosch,CMAC,Epcos及Sorep-Erulec。國外廠商由于投入已久,在產(chǎn)品質量、專利技術、材料掌控及規(guī)格主導權等均占有領先優(yōu)勢。我國在LTCC市場占據(jù)有一定份額的是疊層式電感器和電容器生瓷帶。
LTCC器件按其所包含的元件數(shù)量和在電路中的作用,大體可分為LTCC元件、LTCC功能器件、LTCC封裝基板和LTCC模塊基板。LTCC屬于高新科技的前沿產(chǎn)品,廣泛應用于微電子工業(yè)的各個領域,具有十分廣泛的應用市場和發(fā)展前景。目前LTCC技術已經(jīng)進入更新的應用階段,包括無線區(qū)域網(wǎng)絡、地面數(shù)位廣播、全球定位系統(tǒng)接收器組件、數(shù)位信號處理器和記憶體及其他電源供應組件甚至是數(shù)位電路組件基板。
LTCC基板(帶埋置型元件)的工藝流程如下:生瓷帶——切片——預處理——沖片——打孔——通孔填充——印制導線——印制電極——檢驗——疊片——熱壓——排膠——燒結——LTCC基板。
LTCC材料研究中的另一個熱點問題就是共燒材料的匹配性。將不同介質層共燒時,要控制不同界面間的反應和界面擴散,使各介質層的共燒匹配性良好,界面層間的致密化速率、燒結收縮率及熱膨脹速率等方面盡量達到一致,減少層裂、翹曲和裂紋等缺陷的產(chǎn)生。目前制作平面零收縮的LTCC基板,有以下幾種主要方法:1.自約束燒結(SCS)法;2.壓力輔助燒結(PAS)法;3.無壓力輔助燒結(PLAS)法;4.復合板共同壓燒法。
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