低温共烧陶瓷组件设计指引

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1、.....中国电子科技集团公司第四十三研究所技术文件低温共烧多层陶瓷电路设计规范一、介绍本设计规范是根据LTCC生瓷带供应商提供的设计规范制定的，适用于军用及民用LTCC电路模块、微波电路模块的基本设计。此文件所包含的信息，接受者没有四十三所的同意不得向第三者提供。这份文件定义了标准的或最大的工艺叁数，在这份文件中的数据并不是LTCC的设计极限。为了提高电路的性能和降低成本以及工艺技术的提升会随时对本文件进行修改。如：●工艺技术的进化；●新材料的发展；●客户的新需要；●来自客户经验的反馈；根据特定的

2、需要,经技术人员认可也可以超越该规范的限制。请经常和连络我们的技术部门，获取更多的信息和建议。二、引用文件本设计规范引用的文件：《混合微电子电路设计指南》；<<厚膜电路平面设计规范>>。三、术语说明后烧表面电阻交错通孔顶层内埋电阻内埋电容内埋孔内导带导热孔堆积孔通孔间距通孔直径底层学习参考.....三、材料系统●目前生产线上使用的LTCC材料组要有DuPont951、HL2000。●用于高频电路的低损耗微波LTCC介质带材料：Ferro–A6、DP943。导体材料根据客户需要采用金系统和混合系统（外

3、层是可以焊接的Pd/Ag导体及可丝焊的金导体，内层是Ag导体）。LTCC生瓷带介质材料特性见表1表1、生瓷带介质材料数据性质DP951DP943Ferro–A6S/M厚度1)951C250um951PT114um951P2165um951PX254um943C250um943P5127um943PX254um0.094㎜、0.187㎜烧结收缩率（X、Y）12.7±0.3%9.5±0.3%15.5±0.3%烧结收缩率（Z）15±0.5%10.3±0.5%25±0.3%介电常数7.8（10MHz）7.4

4、(15G)5.9（10MHz）介质损耗0.2%（10MHz）0.09%0.15%（10MHz）绝缘电阻＞1012Ω（100VDC）1012Ω（100VDC）＞1014Ω（100VDC）击穿电压＞1000V/25um1000V/25um＞1000V/25um热导率3W/mk4.4W/mk2W/mk热胀系数5.8ppm/K6ppm/K7.8ppm/K烧结密度3.1g/㎝23.2g/㎝22.5g/㎝2抗折强度320MPa230MPa130MPa表2、导体材料性能导体特性陶瓷材料系统DuPont951陶瓷材

5、料系统FerroA6S/M导体类型内层Ag,Au外层Ag,Au,PdAg内层Ag,Au外层Ag,Au,PdAg顶层导体膜厚(μm)10±310±3内层导体膜厚(μm)7to15±27to15±2学习参考.....电阻mΩ/顶层(10μm)Au<4Ag<3AgPd<30Au<4Ag<3AgPd<30电阻mΩ/内层Au<4Ag<3Au<4Ag<3顶层导体粗糙度(RqμmRMS)(后烧)Au:0.8Ag:0.9三、电路布线版图布局目前我们二种布图尺寸，见下图。一种为140×140mm（可用面积）。170m

6、m瓷片尺寸140mm对位标志140mm切割线可用面积电路图2、6Inch×6Inch基片布图尺寸在电路布图时，各层的电路版图一定要设计上对位标记和对位孔，对位标记和对位孔的物理位置一定要重合，表层版图要设计上电路的切割线，但不要边框。在瓷片的可用面积范围内分布多块电路。注：以上尺寸为烧结前尺寸。六、基板尺寸及误差基板尺寸最大可达125×125mm2，基板尺寸误差一般≦±0.学习参考.....5%。烧结后基板电路图形收缩误差≦±0.3%。最小的基板厚度为500um，厚度误差为≦±0.6%。七、通孔7.

7、1通孔尺寸通孔尺寸为100um、200um、250um、300um，采用高速转床或冲床在生瓷带上形成。烧结后通孔尺寸为97um、180um、220um、260um。通孔尺寸推荐与生瓷带厚度接近，推荐在各层中使用一种通孔尺寸，两种通孔尺寸在不同层中也是容许的。7.2通孔覆盖区连接直径小于250um通孔的导带，应有一个圆形或方形通孔覆盖区，通常是：直径比通孔直径大50um，最优100um。后烧结表面导体通孔覆盖区直径要≧400um。7.3通孔间距最小通孔节距（中心距），同一层内应为2.5×通孔直径，两层

8、间交错通孔错位为2×通孔直径，最小通孔中心，距基板边沿距离应为3×通孔直径。2．5×φvia2×φvia3×φvia7.4堆积孔堆积通孔通过各层是可以接受的。但堆积通孔会导致表面通孔金属的凸起，我们推荐采用交错通孔以避免这种情况，最好是堆积通孔不要超过两层。在需要密封焊的地方，最上面两层最好采用交错通孔。7.5热通孔热通孔直径我们推荐951AT为200um、951A2为250um、951AX为300um（为烧结前尺寸）。热通孔最小中心距为3×φVia，最大热通孔阵列6