LTCC技术技术及其应用.ppt

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1、课题大纲LTCC技术简介1234LTCC中的材料技术LTCC的工艺流程LTCC技术特点和优势5LTCC的应用和发展趋势一.LTCC技术简介为什么要发展LTCC技术？什么是LTCC技术LTCC技术的发展历程一.LTCC技术简介（1）为什么要发展LTCC技术？随着当今移动电话的爆炸性增长，用移动电话作为无线终端设备来传输文本和图像数据的通信技术也持续不断的发展。同时宽带和高频技术的各种应用也不断涌现。为了减小电路尺寸，需要将各种高频和无源器件至于基板内部。此外，人们还期待满足高频和带宽要求且高频损耗小的电子器件和基板及早实

2、现。一.LTCC技术简介由于低温共烧陶瓷（LTCC）易于不同特性的材料相结合，这就有可能实现元件的集成和将不同特性的元件至于陶瓷内部。此外，将低损耗金属埋入低温共烧陶瓷中作为导体是可能的，陶瓷的高频介电损耗小，热膨胀系数低，所以LTCC技术被认为在未来的高频应用中，作为器件的集成和基板是极有希望的技术。一.LTCC技术的发展历程元器件发展历程新一代元件封装一.LTCC技术的发展历程（2）什么是LTCC技术？英文全称：Low-TemperatureCofiredCeramics低温共烧陶瓷以陶瓷材料作为电路的介电层将低容

3、值电容、电阻、阻抗转换器、滤波器、耦合器等被动元件内埋入陶瓷基板中，应用金、银、铜等金属当做内外层电极，以平行印刷模式涂布电路，与低于900°的烧结炉中烧结而成陶瓷元件或基板。一.LTCC技术的发展历程传统PCB基板LTCC一.LTCC技术简介（3）LTCC技术的发展历程多层陶瓷技术源于20世纪50年代末期美国无线电（RCA）公司的开发，现行的基本工艺技术（用流延法的生片制造技术、过孔形成技术和多层叠层技术）在当时就已被应用。其后IBM公司在这一领域居于领先地位。80年代初，商业化的主计算机的电路板是这一技术的产物。因

4、为这些多层基板是用氧化铝绝缘材料和导体材料在1600℃下高温共烧的，故而称为高温共烧陶瓷（HTCC）。从80年代中期开始，为提高大型一.LTCC技术简介计算机的速度，LTCC技术应运而生。LTCC技术是于1982年休斯公司开发的新型材料技术，是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，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，并将多个被动组件（如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等）埋入多层陶瓷基板中，然后叠压在一起，内外电极可分别使用银、铜、金等金属，在一.LTCC技

5、术简介900℃下烧结，制成三维空间互不干扰的高密度电路，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，可进一步将电路小型化与高密度化，特别适合用于高频通讯用组件。二、LTCC材料主要内容：LTCC基板、封装材料LTCC布线材料LTCC材料研究存在的问题和发展趋势LTCC基板、封装材料目前已开发的LTCC基板材料大致可分为三类：陶瓷一玻璃系(微晶玻璃)：低介电损耗，适合制作20~30GHz器件。玻璃加陶瓷填充料的复合系：填充物主要是用来改善陶瓷的抗弯强度、热导率等，在烧

6、结过程中玻璃和填充料反应形成高Q值晶体。单相陶瓷系：低烧结温度，高致密化，以减小材料的介电常数和介电损耗，满足多层电路性能的要求。1、陶瓷一玻璃系玻璃—陶瓷体系一般是由硼和硅构成基本的玻璃网状组织，这些玻璃的构成物加上单价或双价碱性的难以还原的氧化物类元素可以重建玻璃的网状组织。掌握玻璃的成核和析晶规律，有效地控制成核和析晶是得到所需性能玻璃陶瓷的关键。确定适当的热处理制度是决定最后材料性能的关键之一。设计和选择获得适当的结晶相，将有助于提高LTCC材料的品质因数、降低材料的高频损耗。1、陶瓷一玻璃系一般这种玻璃—

7、陶瓷材料以堇青石(2MgO·2A1203-5SiO2)系玻璃—陶瓷、钙硅石(CaO-SiO2)玻璃—陶瓷及锂辉石(Li20-A1203·-4SIO2)等最为著名。另外，也有钙长石系里的钙长石玻璃—陶瓷。以上都采用硅酸盐类的玻璃—陶瓷材料，添加P2O5、Li2O、B2O3、ZrO2、ZnO、TiO2、SnO2中的1—3种添加物组成，其烧结温度均在850~1050度之间，介电常数及热膨胀系数均小。2、玻璃加陶瓷填充料的复合系玻璃加各种难溶陶瓷填充相系统是目前最常用的LTCC材料。填充相主要有A12O3、SiO2、堇青石、莫

8、来石等，玻璃主要是各种晶化玻璃。该系统主要包括结晶化玻璃—氧化铝复合系和结晶化玻璃—其他陶瓷复合系。结晶化玻璃和其他陶瓷的复合系主要包括蓝晶石、锂辉石、硅灰石、硅酸镁、四硼酸锂等玻璃的混合体，其烧结温度900度左右。此类低温共烧陶瓷介质材料具有较低的介电常数、较小的温度系数、较高的电阻率和化学反应稳定性等特性。3、单相陶瓷此类材料