基于LTCC技术的VCO研制
vco方案
vco方案VCO方案资料1. 简介VCO(Voltage-Controlled Oscillator,电压控制振荡器)方案是一种用于产生可调节频率的振荡信号的方案。
它广泛应用于无线电频率合成器、通信设备、无线传感器网络等领域,具有广泛的应用前景和技术挑战。
2. 方案优势•可调频率:VCO方案能够根据需要产生可调节频率的信号,满足不同应用场景的需求。
•高频率稳定性:VCO方案拥有较高的频率稳定性,能够保持输出信号在设定的范围内稳定。
•快速响应:VCO方案响应速度快,能够快速调整频率并适应变化的环境要求。
•抗干扰能力强:VCO方案具备较强的抗干扰能力,能够在复杂的电磁环境中正常工作。
•低功耗:VCO方案采用先进的功耗管理技术,具有低功耗的特点,能够延长设备的电池续航时间。
3. 方案实施步骤1.系统需求分析:–确定VCO方案的应用场景和频率范围要求。
–分析系统对VCO方案的性能要求,如稳定性、功耗、响应速度等。
2.模块设计与选型:–设计VCO的核心电路,包括振荡电路、频率控制电路等。
–选择合适的模拟电路和数字电路元件,以满足设计要求。
3.电路设计与仿真:–使用电路设计软件进行电路原理图和布局设计。
–进行电路性能仿真,评估VCO方案的性能。
4.PCB布板与样机制作:–根据电路设计结果进行PCB布板设计。
–制作样机,验证VCO方案的可行性和性能。
5.调试与测试:–对样机进行调试,确保VCO方案的各项功能正常。
–进行性能测试,验证VCO方案是否满足系统需求。
6.系统集成与优化:–将VCO方案集成到系统中,与其他模块进行协同工作。
–进一步优化VCO方案的性能和功耗,提高系统整体性能。
4. 注意事项•在设计VCO方案时,需要充分考虑系统的实际需求和可行性,确保方案的可靠性和稳定性。
•在选型电路元件时,要考虑其性能和供货情况,避免零部件缺货或技术峰值问题。
•在进行PCB布局设计时,要合理规划电路布局和信号线走向,减少潜在的干扰和串扰。
ltcc和叠层片式电感
ltcc和叠层片式电感
LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic,低温共烧陶瓷)技术是一种将低温烧
结陶瓷粉制成厚度精确且致密的生瓷带,通过激光或机械打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺在生瓷带上制出所需电路图形,并将多个无源元件埋入其中,然
后叠压在一起,在低温(如900℃)下烧结,制成三维电路网络的无源集成组件或内置无源元件的三维电路基板的技术。
利用LTCC技术,可以制造出多种无源以及无源/有源集成产品。
例如,高精度片式元件(如电感器、电阻器、片式微波电容器等)以及这些元件的阵列,还有无源集成功能器件,如片式射频无源集成组件(包括LC滤波器及其阵列、定向耦合器、功分器、功率合成器、变压器、天线、延迟线、衰减器等)。
叠层片式电感则是采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作而成的电感器。
它的内部由多个线圈组成,这些线圈通过层叠的方式形成,使得电感器具有更高的电感值和
更小的体积。
叠层片式电感具有优秀的电气性能,如低直流电阻、高Q值、良好的频率稳定性等,因此被广泛应用于通信、计算机、消费电子等领域。
综上所述,LTCC技术为制造叠层片式电感等无源元件提供了一种有效的方法,使得这些元件能够在保持高性能的同时,实现小型化和集成化。
不过,LTCC技术和叠层
片式电感的具体应用和设计会根据不同的需求和场景有所差异,因此在实际应用中需要综合考虑各种因素。
LTCC技术研究-电子科大
LTCC片C无源/有源集成系统
LTCC片式电感
LTCC片式电感内部导线示意
LTCC电容结构示意
LTCC 滤波器结构示意
LTCC技术发展的四个阶段:
(1)LTCC单一元器件,包括片式电感、片式电容、 片式电阻和片式磁珠等等; (2)LTCC组合器件,包括以LC组合片式滤波器为代 表,在一个芯片内含有多个和多种元器件的组合器 件; (3)LTCC集成模块,在一个LTCC芯片中不仅含有 多个和多种无源元器件,而且还包含多层布线,与有 源模块的接口等等; (4)集成裸芯片的LTCC模块。在(3)的基础上同时 内含有半导体裸芯片,构成一个整体封装的模块。
低质量的填孔图形
高质量的填孔图形
电感印刷单匝线圈膜片的SEM扫描照片
(6)
迭片
(7)
烘巴、等静压
等静压巴块
(8) 切割
(9) 排胶
排胶是利用热力把在巴块内过多的粘合剂 及化工材料挥发出来,以免影响产品之特 性。只需将巴块放进排胶炉的合金层板上, 把温度曲线输入控制器便完成。
(10) 烧结
采用LTCC技术具有以下主要的优点:
相对于传统的器件 及模块加工工艺
1. 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品质因子; 2. 可以制作线宽小于50μm的细线结构电路; 3. 可以制作层数很高的电路基板,并可将多种无源元件埋入其中,有利于提高 电路及器件的组装密度; 4. 能集成的元件种类多、参量范围大,除L/R/C外,还可以将敏感元件、EMI抑 制元件、电路保护元件等集成在一起; 5. 可以在层数很高的三维电路基板上,用多种方式键连IC和各种有源器件,实 现无源/有源集成; 6. 一致性好,可靠性高,耐高温、高湿、冲振,可应用于恶劣环境; 7. 非连续式的生产工艺,允许对生坯基板进行检查,从而有助于提高成品率, 降低生产成本; 8. 与薄膜多层布线技术具有良好的兼容性; 因此,LTCC技术以其优异的电学、机械、热学及工艺特性,成为最具 潜力的电子元器件小型化、集成化和模块化的实现方式。
LTCC埋置微波无源器件研究的开题报告
LTCC埋置微波无源器件研究的开题报告1.研究背景和意义随着无线通信和射频领域的快速发展,对于微波无源器件的需求也越来越高。
LTCC是一种基于陶瓷材料的多层印制电路板技术,具有良好的射频特性和适合微波有源/无源器件的加工性,因此在微波无源器件中得到了广泛的应用。
本课题旨在研究LTCC埋置微波无源器件的制备技术和性能验证方法,为微波无源器件的设计和制备提供新的思路和解决方法。
2.研究内容(1)LTCC微波器件的基本原理和制备技术:介绍LTCC埋置微波无源器件的基本原理和结构,详细介绍LTCC的制备工艺和关键技术。
(2)模拟分析和性能验证:通过模拟分析和实验验证,研究LTCC埋置微波无源器件的基本性能,包括S参数、功率、噪声等指标,并对其稳定性和可靠性进行评估。
(3)器件的实际应用:针对具体的应用场景,设计和制备不同类型的LTCC微波无源器件,并进行实际性能测试和评估。
3.研究方法(1)文献调研:深入了解LTCC埋置微波无源器件的发展和技术应用现状,查阅相关文献和资料,了解国内外最新研究成果和发展动态。
(2)理论模拟:通过ANSYS HFSS等模拟软件对LTCC埋置微波无源器件进行建模和仿真分析,得出其电磁性能指标。
(3)制备工艺:根据理论分析和模拟结果,确定制备工艺和制备参数,进行LTCC埋置微波无源器件的制备。
(4)性能测试:对制备好的LTCC埋置微波无源器件进行性能测试,包括S参数测试、功率测试、噪声测试等,评估其性能指标。
(5)实际应用测试:将制备好的器件应用于具体场景中,进行实际性能测试和评估。
4.预期成果本研究将实现LTCC埋置微波无源器件的制备和性能测试,包括S参数、功率、噪声等指标的评估和分析,为微波无源器件的设计和制备提供借鉴和参考。
同时,将针对具体应用场景,设计和制备不同类型的LTCC微波无源器件,为应用领域提供新的解决方案。
新型无机材料:低温共烧陶瓷技术及器件
5.9
Ag,Au
•
中国大陆研究较少, BaO‐SiO2‐ZrO2 ‐SrO‐B2O3
Murata
43所950~是1000该领域领4.0 先者
7.9
Cu
45wB‐tS%i‐O+SSiiOO2 2和55NEwC t%硼硅9酸00 盐玻璃 1.9
3.9
Pd‐Ag
Glass+
850℃烧结: MgO‐Al2O3‐ SiO245%+BSG55
CoO
SrZnP2 O7
‐‐
900 44.3 850 80 675 4.2 900 9.5 950 7.06
Q×f
GHz
22000
τf
ppm/℃ 2
3000
11
13027
10
78906 ‐94.5
52781
‐70
LTCC微波元器件材料:外加烧结助剂
陶瓷
烧结助剂
Ts/℃
TiO2
Li2O-Nb2O5-TiO2
堇青石具有膨胀系数低(1.2~1.9 ppm/℃)和介电常数低(5~5.5) 具有三种变体: 稳定的低温堇青石(β‐堇青石), 介稳的低温型(μ‐堇
青石)和稳定的高温堇青石(α‐堇青石) 堇青石烧结温度1000℃以上, α‐堇青石的CTE远远低于Si芯片的
CTE,热效应导致基板失效, 引入或生成玻璃相 IBM公司的堇青石基板材料: 过量的MgO降低玻璃的高温粘度,
1600
8000
收缩不匹配
7500
1200
3、器件设计:与材料脱节
7000
0
5
10
15
20
剪切速率r/s-1
0.97MgTiO3‐0.03CaTiO3 ceramics with 20wt%Li2O‐B2O3‐SiO2frit
LTCC微组装技术简介
封 装技 术 。为 了适应 这一 发展 趋势 。在 印制板 手 工插 装 、 自动插 装及 表面 贴装 (MT S )技
微组 装 技术 工 艺
运用。 并概略 的介 绍开展 L ℃ 微 组装... s i - 1C - , e  ̄t . 艺及 关键技 术。 l i t x
关 键 词 :L C TC
1 概 述
现 代 电子技术 的 迅猛发 展 .要求 电子 整 机朝着 短 、小 、轻 、薄和 高可靠 、高速 、高性
焊接 、金丝 焊接 、倒装焊 接等技术 组装 到基板上 去 ,形成 完整 功能模块 或 系统的过 程。
LC T C器件 按其 所包含 的元 件数 量和在 电路 中 的作 用 .大体 可分 为 L C T C元 件 、L C TC
功 能器件 L C T C封装 基板 和 L C T C模 块基 板 。
O八 一科 技
L ℃C微
L T C C 微 组 装 技 术 简 介
王 晓 云
( 零八 一 电子集 团科技公 司 广元 68 1 ) 2 0 7
摘
要 :本 文 简要 介 绍 了L℃C 组装 技 术 的概 况、 点 以及 在 现代 科技 中的 1 微 特
求 ,提 高 了组 装 密 度 ,增 强 系 统 的性 能 和 可 靠 性 ,缩 短 了组 装 周 期 ;从 工 艺 角 度 来 看 , LC T C基板 制造 技术 是 一种 并 行加 工 技术 ,是 将所 有 各层 单 独加 工 。然 后共 同烧 制 成 一个
低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC)
低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC)该技术是1982年开始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[1],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。
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。
[2]总之,利用这种技术可以成功地制造出各种高技术LTCC产品。
多个不同类型、不同性能的无源元件集成在一个封装内有多种方法,主要有低温共烧陶瓷(LTCC)技术、薄膜技术、硅片半导体技术、多层电路板技术等。
LTC C技术是无源集成的主流技术。
LTCC整合型组件包括各种基板承载或内埋各式主动或被动组件的产品,整合型组件产品项目包含零组件(components)、基板(substrates)与模块(modules )。
[3]2技术优势对比优势与其它集成技术相比,LTCC有着众多优点:第一,陶瓷材料具有优良的高频、高速传输以及宽通带的特性。
根据配料的不同,LTCC 材料的介电常数可以在很大范围内变动,配合使用高电导率的金属材料作为导体材料,有利于提高电路系统的品质因数,增加了电路设计的灵活性;第二,可以适应大电流及耐高温特性要求,并具备比普通PCB电路基板更优良的热传导性,极大地优化了电子设备的散热设计,可靠性高,可应用于恶劣环境,延长了其使用寿命;第三,可以制作层数很高的电路基板,并可将多个无源元件埋入其中,免除了封装组件的成本,在层数很高的三维电路基板上,实现无源和有源的集成,有利于提高电路的组装密度,进一步减小体积和重量;第四,与其他多层布线技术具有良好的兼容性,例如将LTCC与薄膜布线技术结合可实现更高组装密度和更好性能的混合多层基板和混合型多芯片组件;第五,非连续式的生产工艺,便于成品制成前对每一层布线和互连通孔进行质量检查,有利于提高多层基板的成品率和质量,缩短生产周期,降低成本。
ltcc材料
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。
LC型VCO高温特性分析
LC型VCO高温特性分析
刘长江;刘银生;高晓强
【期刊名称】《电子工艺技术》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】微波单片集成电路(MMIC)具有噪声性能好、集成度高、驱动能力强的优点。
在MMIC工艺下,对压控振荡器(VCO)在高温下的特性表现进行了分析。
现有使用负阻振荡原理设计的VCO电路分为负阻电路部分和谐振电路部分,该结构在高温下常产生近端噪声恶化和频率下降的现象,影响VCO的正常工作性能。
通过对现有MMICVCO产品的仿真测试和分析,探得了高温下VCO性能改变的原因。
【总页数】4页(P10-13)
【作者】刘长江;刘银生;高晓强
【作者单位】中国电子科技集团公司第二十九研究所;中国电子科技集团公司第十三研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN60
【相关文献】
1.电阻型高温超导限流器暂态电阻特性分析
2.大容量短轴型和长轴型高温超导电机的制冷系统设计和电磁特性对比分析
3.高温环境下编织-嵌槽型金属橡胶的疲劳特性分析
4.径向型高温超导轴承悬浮特性的有限元分析
5.反应堆级钚驱动下钍基高温堆S&B型燃料组件特性分析
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LTCC技术研究 PPT
2、LTCC工艺流程简介:
通孔填充
浆料配制
流延成型
打孔
内电极印刷
制外电极
烧结
排胶
切割
外电极烧结
外电极电镀
测试
预叠层 等静压
(1) 混料及球磨
(2) 流流延的膜带分割成独立的膜片,同时 将膜片打上对位孔,方便印刷及放片对 位。
(4) 打孔
打孔是采用Keko PAM-4S 机械打孔机。此 设备能将读取dxf图档案的资料并转化为打 孔资料资料,毋须经过资料转换,方便可 靠。更先进的是采用激光打孔。
LTCC技术特征、工艺过程 和发展趋势
LTCC—— Low Temperature Co-fired Ceramic
它是当前信息功能陶瓷材料及应用的 最为重要的分支
1、LTCC简介:
LTCC技术是一种先进的无源集成及混合电路封装技术,它可 将三大无源元器件(包括电阻器、电容器和电感器)及其 各种无源组件(如滤波器、变压器等)封装于多层布线基 板中,并与有源器件(如:功率MOS、晶体管、IC电路模 块等)共同集成为一完整的电路系统。
(2)LTCC组合器件,包括以LC组合片式滤波器为代 表,在一个芯片内含有多个和多种元器件的组合器件;
(3)LTCC集成模块,在一个LTCC芯片中不仅含有 多个和多种无源元器件,而且还包含多层布线,与有 源模块的接口等等;
(4)集成裸芯片的LTCC模块。在(3)的基础上同时 内含有半导体裸芯片,构成一个整体封装的模块。
(11) 倒角
倒角是把金刚沙及已烧成的独石体片式元 器件放进球磨罐内研磨大约半小时,将片式 组件之四角及边缘磨圆,令电极露出方便封 端。
(12) 封端
(13) 烧银
烧银的目的是把封端后的银浆固化。只需 把已封端的片式元器件放在氧化锆砵匣内, 再放进烧银炉以550℃ 至600℃烧1.5 - 2小 时便完成。
低温共烧陶瓷(LTCC)配套浆料和相关材料开发与应用方案(一)
低温共烧陶瓷(LTCC)配套浆料和相关材料开发与应用方案一、实施背景随着电子产业的快速发展,低温共烧陶瓷(LTCC)技术以其高密度、高可靠性和低成本等优势,广泛应用于电子封装、基板制造等领域。
然而,当前LTCC 材料体系不够完善,配套浆料及相关材料存在较大的提升空间,制约了LTCC 技术的进一步发展。
因此,开展LTCC 配套浆料和相关材料的开发与应用研究,对于推动电子产业升级具有重要意义。
二、工作原理LTCC 配套浆料和相关材料开发与应用方案的工作原理主要包括两个方面:一是通过优化材料配方,提高LTCC 材料的性能;二是通过改进生产工艺,实现LTCC 材料的规模化生产。
首先,针对LTCC 材料的性能提升,我们将采用特种陶瓷粉体、有机载体、添加剂等原料,通过精细研磨、调配、改性等工艺手段,制备出高性能的LTCC 浆料。
该浆料具有高粘度、高稳定性、高浸润性等优点,能够满足不同应用场景的需求。
其次,针对LTCC 材料的规模化生产,我们将引进先进的流延机、烧结炉等设备,建立自动化生产线。
通过优化工艺参数,实现LTCC 材料的快速制备和高效烧结。
此外,我们还将建立完善的质量控制体系,确保产品的稳定性和一致性。
三、实施计划步骤1.材料配方研究:开展特种陶瓷粉体、有机载体、添加剂等原料的研究,优化材料配方,制备出高性能的LTCC 浆料。
2.生产工艺研究:引进先进的流延机、烧结炉等设备,建立自动化生产线,优化工艺参数,实现LTCC 材料的快速制备和高效烧结。
3.产品应用研究:与电子封装、基板制造等领域的企业合作,开展LTCC 材料的实际应用研究,探索其在实际生产中的应用潜力。
4.成果转化推广:将研究成果转化为实际生产力,推广至电子产业领域,促进电子产业的升级发展。
四、适用范围本方案适用于电子封装、基板制造等领域的企业,旨在提供高性能、低成本的LTCC 材料解决方案。
通过本方案的实施,企业可以提高产品性能、降低生产成本、缩短研发周期,提升市场竞争力。
基于LTCC技术的X波段压控振荡器的设计
X-band Voltage Controlled Oscillator Design Using LTCC Technology
Yang Shizhao, Jin Long, Jang Wanbing, Hu Jigang
(Research Institute of Electronic Science and Technology, University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054)
0.引言
随着雷达技术和战术指标的不断提高及元器 件集成度的不断提高,对微波组件的体积、重量 电性能等提出了更高的要求,特别是机载、星载 通信系统中, 因其工作频率越来越高 (S、 X 波段) , 对尺寸和性能的要求就更为苛刻。为了满足微波 电路设计的需要, 人们将数字多芯片组件 (MCM) [1] 中常用的 LTCC 技术引入并进行研究 , 为实现微 波组件高密度、多功能、小型化提供了技术保证。 当前微波毫米波无线系统迅猛发展,作为系 统的“心脏” ,振荡器的设计必不可少。本文将 LTCC 技术和 VCO 的设计相结合,利用 LTCC 的 高 Q 特性在内部集成了一段带状开路线,其与变 容管构成谐振回路,设计出一种小型化 X 波段振 荡器。
o
2. 压控振荡器的设计
2.1 器件选择 相位噪声一直以来都是本振设计的重要指 标,根据 G.Sauvage 在 D.B.Leeson 基础上提出振 [4] 荡器的相噪公式 :
1. LTCC 技术
低温共烧陶瓷( LTCC )技术是多芯片组件 (MCM)技术的一种,是被认为实现 SIP 的最具 前景的主流技术。所谓 LTCC 技术就是将低温烧 结的陶瓷粉制成厚度精确的生瓷带,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,然后叠压在一起,
pcs频段设计
华中科技大学硕士学位论文LTCC手机前端模块DCS/PCS频段设计姓名:***申请学位级别:硕士专业:微电子学与固体电子学指导教师:***20070601摘要随着全球移到通信进入3G时代,手机成为日常生活中的必需品。
人们对手机的性能、尺寸和价格提出了更高要求。
LTCC技术凭借其立体布线优势、优异的微波/射频性能和与半导体IC工艺的良好兼容性而成为无源集成的一项关键技术。
由于手机射频前端部分含有大量无源元件,FEM成为利用LTCC的典型器件。
然而,国内在LTCC 技术方面至少落后发达国家五年,目前国内手机中使用的FEM几乎全部依赖进口,研究设计LTCC产品具有重要意义。
本文完成了一款GSM制式双频段手机前端模块和一款三频段手机前端模块的设计(其中双频段已流片生产),所设计的FEM结构新颖、体积小巧、性能优良。
材料、工艺和设计是LTCC技术的三大关键因素。
本文重点放在设计方面,从GSM 手机前端模块的电路结构设计到在LTCC介质基板中的三维结构实现,对整个设计流程做了较为全面的分析。
在电路结构设计部分,主要讨论了采用集总参数传输零点滤波器实现天线双工器和采用PIN管实现天线开关的设计方法。
在三维结构实现部分,本文从基本的电感电容等无源元件的三维建模、各部分电路在LTCC介质基板内部的布局到整个模块的仿真优化都做了详细的分析和讨论。
最后将我们设计的一款FEM样品的测试结果与市场上同类型的商用产品进行了分析比较,结果表明我们设计的FEM 样品各项参数指标达到商用要求,有的指标优于商用产品。
关键词:手机前端模块滤波器 LTCC 电磁耦合多层结构AbstractAs global mobile communications get into the third-generation, handsets become necessary in daily life. People make higher demand on the size, performance and cost of the handsets. Low temperature co-fired ceramic(LTCC) technology,which has excellent electrical performance at RF and microwave frequencies, compatibility with semiconductor IC technics , with its main advantage of there-dimensional(3-D) design, has became an important technology of passive integration. The RF part of mobile phone has a lot of passive devices, so FEM becomes of a typical LTCC device. In china, however, LTCC technology trailed the developed countries by at least 5 years, most of the LTCC products are imports. This paper Designed a 2-band and a 3-band FEM using LTCC technology. The FEM designed by us has small size, novel structure, and good performance.Material, manufacture and design are key elements of LTCC technology. This paper focuses on the design,and researches on LTCC front-end module(FEM). It introduces the circuit design and the 3-D structure realization in detail. The circuit design part mainly introduces the duplexer design with lumped apices filter, and the antenna switch design with PIN diode. The 3-D structure realization part introduces the modeling of passive devices and the EM simulation of the whole structure of the module. At the last, it compares a 2-band FEM sample, which is designed by us, with a commercial product of the same type, the measured results of the sample are almost the same as the commercial product, and some parameters of the sample are better than the commercial product .Keywords:front-end module filter LTCC EM coupled multilayer structure独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
LTCC技术工艺流程
LTCC技术工艺流程LTCC (低温共烧陶瓷)是一种用于制造电子设备的先进技术。
LTCC 技术通过在低温下共烧具有导电和绝缘性能的陶瓷材料,形成多层结构,以实现高性能的电子器件。
以下是LTCC技术工艺流程的简要描述。
1. 材料准备:首先,需要准备陶瓷材料。
这些陶瓷通常由氧化铝、氧化铝和氧化铝玻璃陶瓷等组成。
这些材料需要粉碎和混合,以确保整体材料的均一性。
2. 成型:接下来,材料需要被成型成所需的形状。
一种常见的方法是采用模具将混合的陶瓷材料压制成板状。
这些板可以有不同的尺寸和形状,以满足设备的要求。
3. 绿体准备:被压制成板状的陶瓷材料被成为绿体。
绿体需要被放置在蓄热室中,以去除湿度并使其变硬。
4. 成型与打印:在绿体上,需要进行成型和打印来形成所需的线路和零部件。
这可以通过多种方法实现,如印刷、拉丝、喷涂、电浆切割等。
5. 退火:为了消除材料内部的应力,需要进行退火处理。
在加热的过程中,材料的内部结构被改变,使其更加稳定和坚固。
6. 粘接:多层绿体需要被粘接在一起,以构成完整的器件结构。
常用的粘接方法有粘合剂和烧结。
7. 加工:一旦绿体被粘接在一起,需要进行切割、研磨、钻孔等加工工艺,以得到所需的尺寸和形状。
8. 导电层:为了实现电子器件的导电性能,需要在器件表面涂覆一层导电膜。
这可以通过印刷或蒸镀等技术实现。
9. 电子器件的组装:整个LTCC结构可以与其他电子元件进行组装,如晶体管、电容器、电阻器等。
这些元件可以通过焊接或粘接等方法与LTCC结构连接起来。
10. 测试:最后,完成的LTCC器件需要经过严格的测试以确保其性能符合规格要求。
测试可能包括电阻、电容、线路连通性等方面的检测。
总结:LTCC技术通过低温共烧陶瓷材料,实现了多层结构和高性能的电子器件的制造。
工艺流程包括材料准备、成型、绿体准备、成型与打印、退火、粘接、加工、导电层、电子器件的组装和测试等多个环节。
这些步骤的顺序和精确性对于制造高质量的LTCC器件至关重要。
ltcc的生产工艺
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。
基于LTCC技术的VCO研制
基于LTCC技术的VCO研制温艳兵;徐彩红;王红梅【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2012(000)009【摘要】VCO is widely used in the field of communication, radar and test equipment, but the broadband tuning and miniaturization has been a bottleneck of VCO design. this paper describes the design and implementation of a microwave oscillator based on low-temperature co-fired ceramic(LTCC)technology. The models of embedded inductors which were helpful matching circuit were established by single circuit configuration and using the special microwave circuits designsoftware(AWR)to analyze this method. The output frequency of the LTCC VCO is 1.5~2.3GHz, phase noise was-106 dBc/Hz@100kHz, output power was 13dBm, the outline dimensions were 6.9mm×6.9 mm×1.2mm,which were far less than the traditional VCO, accommodating with the miniature tendency.% 压控振荡器(VCO)在通信、雷达、测试仪器等领域中的应用非常广泛,但宽带调谐、小型化一直是VCO的设计瓶颈.文章描述了基于一种低温共烧陶瓷(LTCC)技术的微波振荡器的设计和制作,建立内埋式电感模型,并通过专用微波电路设计软件(AWR)对VCO电路进行分析,调整VCO匹配电路.测试结果表明,VCO输出频点为1.5~2.3GHz,输出相位噪声为-106dBc/Hz@100kHz,输出功率为13dBm.外形尺寸为6.9 mm×6.9 mm×1.2mm,远小于传统VCO体积,适应系统小型化的趋势.【总页数】3页(P28-30)【作者】温艳兵;徐彩红;王红梅【作者单位】中国电子科技集团公司第55研究所,南京210016;中国电子科技集团公司第55研究所,南京210016;中国电子科技集团公司第55研究所,南京210016【正文语种】中文【中图分类】TN75【相关文献】1.基于LTCC技术的低通滤波器研制 [J], 秦超;张伟;贾少雄;何英;李俊2.基于LTCC技术的无源气压传感器研制 [J], 刘红雨;李姗泽;王颖麟;李俊3.一种基于LTCC技术的新型功率放大器研制 [J], 伍星;谢成利;4.基于LTCC技术的Ku波段四通道T/R组件研制 [J], 谭承; 喻忠军; 朱志强; 谢春双5.基于LTCC技术S波段VCO研制 [J], 戴晓芒;徐自强;杨邦朝因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
LTCC技术综述11LTCC概述111LTCC性能特点低温共烧
第一部分LTCC技术综述1.1 LTCC概述1.1.1 LTCC性能特点低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)是1982年由美国休斯公司开发的新型材料技术。
它采用低温烧结陶瓷粉料(800℃~900℃),根据预先设计的结构,通过流延工艺将陶瓷浆料制成厚度精确且致密的生瓷带,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形成金属化布线和通孔金属化制成所需要的电路图形,然后将电极材料(Au、Ag、Ag/Pd和Cu)、基板、电子器件(如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等)等叠片后,在1000℃以下一次性烧成多层互连三维电路基板,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。
是一种用于实现高集成度、高性能的电子封装技术[1-4]。
传统基板材料如Al2O3、SiC等和高温烧结陶瓷HTCC烧结技术,不仅烧结温度高(>1500℃,只能与高熔点、高电阻的金属Mo、W等共烧),而且不利于降低生产成本。
而低温共烧陶瓷LTCC技术,其低烧结温度可使金属良导体Cu、Ag等同生坯片共烧,提高厚膜电路的导电性能[5]。
因LTCC多层基板技术,能将部分无源元件集成到基板中,有利于系统的小型化,提高了电路的组装密度和系统的可靠性。
与其它集成技术相比,LTCC具有以下几个特点:(1)多层互连,提高了模块可靠性,减少了体积;内埋无源元件,提高电路的组装密度;一次烧结成型,印制精度高,多层基板生瓷带可进行逐步检查,有利于生产效率提高,降低成本,适应批量生产。
(2)LTCC基板材料,介电常数较小(一般ε≤10),有非常优良的高频特性。
(3)适应大电流及耐高温要求,比普通PCB电路基板具有优良的热传导性。
(4)具有较好的温度特性,如较小的热膨胀系数(CTE),较小的共振频率温度系数(η),是多芯片组装MCM首选多层基板,可以制做多达几十层电路基板。
VCO仿真的方法
VCO仿真的方法虽然让我们对VCO仿真的方法进行详细阐述超过1200字是有一点困难的,但我会尽力提供一些相关的信息。
VCO(Voltage Controlled Oscillator)是一种电子设备,其输出频率可以通过输入的电压进行控制。
它被广泛应用于各种通信、测量和电子设备中。
为了评估和验证VCO的性能,可以使用仿真技术。
仿真是一种使用计算机模拟真实系统或过程的方法,以进行分析、评估和验证。
以下是一些常用的VCO仿真方法:1. 电路级仿真:使用电路仿真软件,如SPICE(Simulated Program with Integrated Circuit Emphasis)来模拟VCO电路的行为。
通过建立电路模型和定义输入信号,可以模拟VCO的频率响应、相位噪声等性能指标。
2. 物理建模:建立物理模型以模拟VCO的运行原理。
这可以通过使用Matlab、Simulink或其他物理建模软件来实现。
模拟物理特性和响应曲线,以评估各个输入参数对于输出频率的影响。
3.基于有限元方法的仿真:有限元方法是一种数值计算方法,常用于模拟材料和结构的行为。
对于VCO来说,有限元方法可以用于模拟电感、电容等元件的行为,并计算输出频率。
4.系统级仿真:用于模拟和分析整个系统的行为。
这种仿真方法包括建立整个VCO系统的模型,并考虑输入和输出之间的相互作用。
系统级仿真可以用于评估VCO在整个系统中的性能和影响。
5.随机仿真:通过引入随机因素来模拟噪声和不确定性。
这种仿真方法可以用于评估VCO的性能,如相位噪声和频率偏移。
通过进行大量的随机仿真实验,可以得到对VCO性能的统计估计。
6.优化仿真:使用优化算法来寻找VCO的最佳参数组合,以满足特定的性能指标。
通过对输入参数进行迭代优化,可以找到最佳的参数设置。
总体而言,VCO仿真方法的选择取决于具体的应用场景和目标。
电路级仿真可以提供关于VCO电路行为的详细信息,而系统级仿真更适合研究VCO在整个系统中的性能。
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i lme tt no co v s iao ae nlw— mp rtr O fe ea c ( T mpe nai f mirwa eo cl tr sdo o a l b o t en lg . e i e h oo y
T o e so mbe d d id c o swh c r epf lm ac n ic tw ee e tbl h d b i l ic i hem d l fe d e n u tr ih we eh l u thig crui r sa i e y snge cr u t s
( hn l t n sTc nlg ru o oain o 5 eerh ntueN ni 1 06 C i ) C i Ee r i eh ooyG opC r rt . sac stt aj g 0 1, hn a co c p oN 5R I i , n2 a
Absr c :VC0 Swi ey u e n t ed o o mu c to r d ra d t s q p e t b tt eb o d a ta t i d l s d i hef l fc m i niain, a a n e te uim n , u h r a b nd t i g a i a u i a i n h sb e o te e k o CO sg un n nd m nit rz to a e n a b tl n c fV de i n.t i a r d s rb st e i n a h s p pe e c i e he d sg nd
VCO, c o m o t g wi h iit r e d n y acm dai t t em n a etn e c . n h u K e o ds LTCC; m b d i g; yw r : e e d n VCO
的关键 部件 ,其性 能的好 坏直 接影 响整机 性能 的优
备如 电子侦察 、电子对抗等系统提 出了更高的要求 , 宽带 、高性能 、小型化 、高可靠性是现代武器装备发 展 的必然趋势 。微波扫频源和微波 频率合成 器是大多
数武 器设备 中微波设备的心脏 ,压控振荡 器作为其 中
2 设计与方案确定
wa d s 1 Bm , h u l e d m e so swe e 69 m x . m x12 m , ih we e frlS h n t e ta to a 3 t e o t n i n i n r .m i 69 m .m wh c r a e St a h r di n l i
1 引言
现 代战 争 中 ,电子 战 、信 息战 已经逐步 成 为关
键 要素 。 日益 复杂 的战场 环境 给武 器系统 的 电子 设
劣 。因此 ,开展L C 压控振 荡器的研究 ,除 了对压 TC
控振 荡器的小型化 、高可靠性 有着重要意 义,同时对
L C I艺在微波 电路 中的应用也有着积极 的作用 。 TC
第 1 卷,第9 2 期
Vo1 l2. N o 9
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总 第l3 1期
2 2年 9月 01
ELECTR 0N I CS & P ACK AG I G N
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基于L C 技术 的VC 研制 TC O
温 艳 兵 ,徐 彩 红 ,王 红 梅
( 中国电子科技集 团公司第5 研究所 ,南京 2 0 1 ) 5 10 6
cn grt n n s g h ei c wae i ut ds nsf ae ( W R)t a z ime o . h o f ua o d i e pc l r v r i ei t r A i i a u n t s a mi o cc s g ow oa l ehs t d T e ny t h o t trq ec fh T CV O i 1 ~23 zp ae o e s 16d c @ lO H , u u p w r u u eunyo te C C . p f L s 5 . GH ,h s i 一 0 B / n s wa Hz O k z o t t o e p
关键词 :低温共烧 陶瓷;内埋技 术 ;压控振 荡器 中图分类号 :T 5 N7 文献标识码 :A 文章编号 :18 —0 0 (0 2 90 2 -3 6 117 2 1 )0 —0 80
A VCO s d n LTCC c no o y Ba e o Te h l g
W EN h b n , Ya — i g XU ih n , ANG n — e Ca — o g W Ho g m i
摘
要 :压控振 荡器 ( C V O)在通信、雷达 、测试仪器等领域 中的应 用非常广泛 ,但宽带调谐 、小型
化 一 直是 V O 设 计瓶 颈 。 文章 描 述 了基 于一 种低 温 共 烧 陶 瓷 (T C C 的 L C )技 术 的微 波振 荡 器 的设 计和 制
作 ,建立 内埋式 电感模型 ,并通过专 用微 波 电路设计软件 ( WR)对V O电路进行分析 ,调整V O匹 A C C
配电路 。测试结果表 明,V O 出频点 为1 ~2 G z C 输 . . H ,输 出相位噪声为一16B / z 0k z 5 3 0d c @10H ,输 出功 H
率 为 1d m。外 形尺 寸 为6 mmx .m l1 mm,远 小于 传统 V O 积 ,适应 系统 小型 化 的趋 势 。 3B . 9 6 nx . 9 2 C 体