LTCC微组装技术简介
LTCC技术参数手册
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。
LTCC工艺技术
LTCC工艺技术LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)工艺技术是一种在低温条件下烧结陶瓷材料的方法。
这种技术可以用于制造封装电子元件和模块,具有优异的电性能和热性能。
LTCC工艺技术主要包括以下几个步骤:材料配方、成型、腐蚀、烧结和金属化。
首先是材料配方。
LTCC工艺使用的材料主要包括玻璃陶瓷粉末、导电粉末和粘结剂。
这些材料需要按照一定比例混合,以获得所需的性能。
接下来是成型。
材料混合后,需要将其压制成所需形状的坯体。
这可以通过注塑、压制或印刷等方法实现。
成型后的坯体需要经过一定的干燥时间,以去除水分和溶剂。
然后是腐蚀。
在LTCC工艺中,腐蚀用于形成金属导线和连接器等微细结构。
通常使用酸性或碱性溶液进行腐蚀处理。
腐蚀后的坯体需要经过清洗和干燥,以去除残留物。
接下来是烧结。
烧结是LTCC工艺中最关键的步骤之一。
烧结过程中,材料在高温下发生结晶和固化,形成致密的陶瓷基体。
整个烧结过程需要一定的时间和温度控制,以保证物料的质量和性能。
最后是金属化。
烧结后的陶瓷基体通常需要进行电极的加工和连接器的植入。
这可以通过蒸发、溅射或印刷等方法实现。
金属化后的样品需要经过一定的热处理和测试,以确保电性能和可靠性。
LTCC工艺技术具有以下几个优点:首先,LTCC工艺可以制造出尺寸精密、形状复杂的器件。
因为该工艺使用的材料可以进行精确的成型和烧结,可以实现微米级精度的加工。
其次,LTCC工艺可以制造出高可靠性和高性能的器件。
由于采用了先进的陶瓷材料和金属化工艺,所制造的器件具有卓越的电性能和热性能。
第三,LTCC工艺可以实现多功能集成。
由于该工艺可以对不同材料进行层叠和金属化,可以制造出多层、多功能的器件和模块。
这种集成化设计可以大大提高器件的性能和可靠性。
综上所述,LTCC工艺技术是一种重要的工艺方法,可以用于制造高可靠性和高性能的封装电子元件和模块。
随着电子产品的不断发展,LTCC工艺技术有望在电子制造领域发挥越来越重要的作用。
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技术
低温共烧陶瓷技术LTCC的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{TodayHot}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。
目前,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 )。
LTCC的特点LTCC与其它多层基板技术相比较,具有以下特点:(1)易于实现更多布线层数,提高组装密度;(2)易于内埋置元器件,提高组装密度,实现多功能;(3)便于基板烧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:(4)具有良好的高频特性和高速传输特性;{HotTag}(5)易于形成多种结构的空腔,从而可实现性能优良的多功能微波MCM;(6)与薄膜多层布线技术具有良好的兼容性,二者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(MCM-C/D);(7)易于实现多层布线与封装一体化结构,进一步减小体积和重量,提高可靠性。
LTCC技术由于自身具有的独特优点,用于制作新一代移动通信中的表面组装型元器件,将显现出巨大的优越性。
产品LTCC(低温共烧陶瓷)己经进入产业化阶段,日、美、欧洲国家等各家公司纷纷推出了各种性能的LTCC产品。
LTCC技术研究
LTCC技术研究LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)是一种低温共烧陶瓷技术,广泛应用于微波和射频电子器件领域。
它通过在低温下将多种材料共同烧结在一起,形成坚固的陶瓷基板,可以实现高密度的电子元器件封装和集成。
LTCC技术的主要特点是低温共烧,通过控制烧结温度和时间,可以实现不同材料的共烧。
这样可以在一次烧结过程中完成多种功能材料的封装,减少了工艺流程和加工成本,提高了生产效率。
同时,低温共烧技术还可以实现与金属电路板的粘接,形成密封结构,提高了器件的稳定性和可靠性。
LTCC技术还具有优良的电性能和热性能。
由于陶瓷基板的低介电常数和低损耗,可以实现低的信号传输损耗和高的工作频率,适用于微波和射频电子设备。
此外,LTCC材料的热膨胀系数与硅、铜等常见电子材料相匹配,可以有效减少热应力和热膨胀对器件的影响,提高了器件的可靠性和性能稳定性。
在应用上,LTCC技术主要用于微波和射频器件的封装和集成。
它可以制作各种类型的射频滤波器、耦合器、功分器、混频器等器件,满足不同应用对频率选择性和功率处理能力的要求。
同时,LTCC材料还可以与其他器件集成,如声光调制器、光电探测器等,实现多功能集成的微波光子集成芯片。
除了射频和微波器件领域,LTCC技术还可以应用于其他领域,如生物传感器、医疗器械和汽车电子等。
通过合适的材料选择和工艺参数控制,可以实现对特定环境和介质的高灵敏度检测和响应。
例如,利用LTCC材料的隔热、耐高温和抗化学腐蚀等特性,可以制作用于高温环境下的传感器和电荷放大器等器件。
尽管LTCC技术在微波和射频电子器件领域具有广泛应用,但仍然存在一些挑战和研究方向。
首先,需要研究更多的材料组分和配方,以满足不同器件对性能和功能的要求。
其次,为了实现更高的集成度和更好的器件性能,需要进一步开发和优化相关工艺和设备。
此外,还需要研究LTCC材料的表面处理和界面控制等技术,以提高与其他材料和器件的兼容性。
什么是LTCC
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。
LTCC技术技术及其应用
三、 LTCC中的工艺流程
流延 裁片 冲孔 填孔 印刷 叠片 静压 切割 烧结 调阻 测试
目的:将坯料切割成一定尺寸的陶瓷薄片,每一片将成为多层 陶瓷基板的一层。过程中,对流延不良的薄片进行剔除。
切刀
生陶瓷
三、 LTCC中的工艺流程
流延 裁片 冲孔 填孔 印刷 叠片 静压 切割 烧结 调阻 测试
刮刀 浆料 印刷网版
多孔台板 特制纸
真空吸引
三、LTCC中的工艺流程
流延 裁片 冲孔 填孔 印刷 叠片 静压 切割 烧结 调阻 测试
目的:使用丝网印刷方法,将导电浆料或介质材料印刷在陶瓷片上,用 以制作电气互联的导线及印制元器件(电阻、电容、压敏电阻等)。
三、LTCC中的工艺流程
流延 裁片 冲孔 填孔 印刷 叠片 静压 切割 烧结 调阻 测试
LTCC布线材料
对金属材料有如下要求 金属粉的物理性质适于丝网漏印细线和填满通孔; 浆料与基板生片粘合剂的有机体系兼容; 金 属粉末的烧结行为与基板生料的烧结行为匹配, 控制收缩达到好的面间整体性,烧结时的收缩差 异不能造成基板变形; 烧结后的导带有高的电导率 。
LTCC布线材料
方法:激光脉冲加热
三、LTCC中的工艺流程
流延 裁片 冲孔 填孔 印刷 叠片 静压 切割 烧结 调阻 测试
目的:产品加工过程中,对质量进行监察,避免不良品流入下道工序。 主要包括外观检查、电气特性测量、内部结构检查。
方法:光学检测 探针测试 X光检测 自动光学检测系统可检缺陷包 括: 过焊、缺焊、污迹、线宽过窄、 鼠啮、通孔、污染物、印制漂 移、基板收缩、丝网老化等, 同时系统还可分辨随机缺陷和 系统缺陷。
方法1:光学检测
三、LTCC中的工艺流程
LTCC实验报告
在给穿心电容涂银电极时,因为电容颗粒小,两极之间间距,所以操作时必须规范,涂的面积适中,不能少涂,又不能涂过多,使两极接触在一起。在印刷电极时,一定要对好位,上下电极对齐,表面对齐。打孔时陶瓷面向上,保证瓷片放好,不漏气,这样打出来的孔才不会错位、有误差。孔有对位和排气散热的作用。
四、填孔:利用传统的厚膜丝网印刷或模板挤压把特殊配方的高固体颗粒含量的导体浆料填充到通孔。
五、导体印刷:利用标准的厚膜印刷技术对导体浆料进行印刷和烘干。印刷图形厚度均匀、连续、饱满、无锯齿。
六、叠片:将生瓷片按预先设计的层数和次序叠加到一起,形成巴块。叠片是应该注意好对位要求。
七、等静压:将叠片巴块真空密封后,放在用水密封的容器中,并在一定的温度、压力下进行一定时间的热压。
最后的工序是检测穿心电容的相关参数(绝缘电阻、耐压值、温度稳定性)是否满足产品要求。在检测过程中,测试耐压值后的电容必须要进行放电处理。另外测试的产品中还有相当一部分产品不符合规范,说明我们的工序还有待提高完善,来提高产品的成品率。
三、LTCC技术的应用(写出LTCC技术与自己所学专业的结合点,以及以后可能从事的相关工作或课题研究用到LTCC技术可行性)
LTCC生产实习报告
姓名
班级
学号
一、LTCC技术概况(写出对LTCC技术的基本认识,包括基本概念、流程、技术特点等)
LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic,低温共烧陶瓷)技术是将陶瓷粉制成生瓷带,根据预先设计的结构,将电极材料、基板、电子器件等一次性烧成的封装技术。LTCC技术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。
LTCC的概念低温共烧陶瓷
LTCC的概念低温共烧陶瓷LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)是一种低温共烧陶瓷技术,用于制造多层陶瓷板(MLCC)和射频模块(RF Module)等微电子器件。
LTCC技术以其优异的电性能、热性能和机械性能,成为了电子器件封装技术领域中的重要技术之一LTCC技术的核心在于材料的成分和共烧工艺的控制。
LTCC材料主要由陶瓷粉体、玻璃粉体和有机添加剂等组成。
这些粉体经过共烧过程,形成致密的陶瓷结构,其中陶瓷相和玻璃相具有不同的性质,以满足不同的应用需求。
共烧工艺包括成形、裁切、粘贴、层压和共烧等步骤,要求温度控制和气氛控制等因素,以确保陶瓷板具有良好的性能和可靠性。
LTCC技术具有许多优势。
首先,LTCC材料具有优异的介电性能,能在高频率下传输信号,且具有较低的介电损耗。
而且LTCC材料还具有良好的热导率和热稳定性,能够在高温环境下工作。
其次,LTCC制造工艺相对简单,可以实现高度集成和微型化。
它可以在一块陶瓷板上制造出多个电路和部件,减少了连接线的长度和功耗,提高了可靠性和效率。
此外,LTCC材料可与金、银等导电材料粘接,在电路板上制造导线和元件,从而实现高度集成。
LTCC技术已广泛应用于电子通信、汽车、医疗、物联网和航天等领域。
在电子通信领域,LTCC技术可以制造高速率的射频滤波器和耦合器,用于无线通信和卫星通信等应用。
在汽车领域,LTCC技术可以制造汽车电子模块,如发动机控制单元(ECU)、车载导航系统和胎压监测系统等。
在医疗领域,LTCC技术可以制造医疗传感器、无线医疗设备和植入式医疗器械等。
在物联网领域,LTCC技术可以制造智能家居设备、智能穿戴设备和智能监控设备等。
在航天领域,LTCC技术可以制造高温和高频率下工作的射频模块和元件。
虽然LTCC技术具有众多的优点,但也存在一些挑战和局限。
首先,LTCC材料的陶瓷粉体和玻璃粉体的选择和制备对材料的性能有重要影响。
LTCC腔体及微流道制作技术
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。
LTCC技术发展历程
LTCC技术发展历程LTCC(低温共烧陶瓷)技术是一种先进的电子封装技术,具有高可靠性、低介电损耗和良好的封装性能等优点。
下面是LTCC技术发展历程的简要回顾。
20世纪70年代初,美国CQ公司(现杜邦公司)首先提出了LTCC技术的概念,并在1976年获得了相关专利。
随后,LTCC技术开始在电子封装领域得到应用。
80年代,LTCC技术迎来了快速发展的时期。
随着陶瓷材料和工艺的不断改进,LTCC的成本得到了降低,可用于更广泛的应用。
此时,LTCC技术主要用于生产电感器、滤波器和微波元器件等。
90年代初,随着LTCC材料和工艺的进一步提升,LTCC技术在无线通信和雷达系统等领域得到了广泛应用。
同时,LTCC 技术开始在电子封装领域发挥更重要的作用,用于集成电路、传感器和电池等封装。
进入21世纪,LTCC技术继续向前发展。
随着LTCC材料和工艺的进一步改进,LTCC技术的性能不断提升。
例如,高频电子器件的带宽和功率容量大大增加,封装密度也有了显著的提高。
此外,LTCC技术还广泛应用于各种新兴领域,如传感器网络、生物医疗和智能家居等。
同时,LTCC技术的研究也不断深入。
研究人员致力于改良陶瓷材料的制备工艺,提高其电性能和机械强度。
他们还研究了封装过程中的关键技术,如涂覆、焊接和分选等,以提高封装质量和可靠性。
此外,研究人员还不断探索新的应用领域,如LTCC在光电子封装、电磁屏蔽和高温电子器件封装等方面的应用。
目前,LTCC技术已成为先进封装领域的重要技术之一。
随着无线通信、物联网和人工智能等领域的快速发展,对于低介电常数、高频性能和封装密度的需求越来越高,LTCC技术将会有更广阔的发展前景。
总之,LTCC技术作为一种先进的电子封装技术,经过几十年的发展,已取得了显著的进展。
在不断改进材料和工艺的驱动下,LTCC技术的性能不断提升,应用领域不断扩展。
相信在未来的发展中,LTCC技术将继续发挥重要作用,为电子封装领域的发展做出更大的贡献。
LTCC低温共烧陶瓷
LTCC低温共烧陶瓷
图文并茂
一、介绍
LTCC(Low Temperature Cofired Ceramics)低温共烧陶瓷是用来制
作复合电子结构的多层陶瓷封装技术,它采用湿法烧结技术,并使用低温
共烧聚合物粘合剂烧结,其产品可以实现紧凑的封装和高密度的整体结构。
LTCC技术可以将多种表面安装元件的布局和多层电子结构结合在一起,并通过低温烧结技术实现半导体封装。
LTCC技术是一种可靠的高密
度半导体封装技术,它不仅可以提高组件的密度,而且还可以实现高精度、高密度的电路封装。
二、优点
1、技术优势:LTCC技术采用低温共烧技术,降低了封装的温度,减
少了元件的损伤,大大增强了产品的可靠性;
2、紧凑封装:LTCC封装可以做到紧凑,结构设计灵活,体积小,可
以在一定空间内实现多层电路封装;
3、低噪音:LTCC封装的产品具有低噪音特性,可以有效抑制信号的
失真,提高产品的可靠性;
4、高精度:LTCC采用紫外可见光烧结技术,精度可达几十微米,适
用于精密的电子组件封装;
5、耐高温:LTCC材料具有良好的耐高温特性,可以达到200-300℃,适用于高温环境。
三、缺点
1、工艺复杂:LTCC封装技术的工艺复杂,需要操作多层材料,工作效率低,生产周期长;
2、投资。
LTCC技术
LTCC技术1. LTCC技术的工艺、特征及应用低温共烧陶瓷(Low temperature co-fired ceramics)是由休斯公司于1982年开发的一种新型组装技术,涉及材料科学、电子科学、机械科学和微波理论等诸多领域,是一种多学科交叉的整合组件技术,是主流的电子集成与封装技术之一,必将成为未来电子元器件集成化和模块化的首选。
1.1 LTCC技术的工艺流程典型的LTCC(多层基板,内部埋置各种元器件)的工艺流程如图*所示。
它包括浆料制备?流延成膜?下料?打孔?通孔填充?印制电极?印制无源元件?单层检测?叠片?热压?切片(批量生产) ?排胶烧结?产品检测等过程。
(l)浆料制备:将有机部分和无机部分按照合适的比例混合,经过浆化形成浆料。
有机部分由溶剂、分散剂、溶解于溶剂的粘结剂和增塑剂组成,无机部分是微波介质陶瓷粉体。
有机部分是流延工艺的关键,控制浆料的流动性、生瓷带的强度和塑性。
无机粉体的粒度大小和分布对浆料的均匀性有影响。
,烘干后形成致密、厚(2)流延成型:将浆料除去气泡后浇注在移动的载带上(通常是聚醋膜)度均匀并具有足够强度的生瓷带,将生瓷带卷在轴上备用。
(3)生瓷带下料:生瓷带大多以卷轴形式供货,切割时应将其展开于洁净的不锈钢工作台面之上,可采用切割机、激光或冲床进行切割,切片时要对工作台和刀片加热,这样可使生瓷带中粘结剂和增塑剂软化,切片边缘光滑。
如果采用激光切割,应注意控制激光的功率以免引起生瓷带灼烧。
(4)打孔:打孔包括打定位孔和层间通孔。
定位孔用于叠层时各单层间对准,层间通孔中填满金属导体实现导线的垂直互连,有些是用来散热的。
打孔方法通常有钻孔、冲孔和激光打孔等,其中冲孔法打孔速度较快,精度很高,最小孔径可达0.05mm,是常用的打孔方法。
(5)通孔填充:通孔填充的方法有丝网印刷、负压抽吸法和导体生片填充法。
丝网印刷机的工作台是多孔陶瓷或金属板,四角上各有一个定位柱与生瓷片上定位孔一致。
LTCC钎焊封装工艺设计
LTCC钎焊封装工艺设计LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)是一种低温共烧陶瓷技术,广泛应用于微电子封装领域。
本文主要探讨LTCC的钎焊封装工艺设计。
首先,基板设计是LTCC钎焊封装工艺设计的重要一环。
基板设计需要考虑到尺寸、层间电性能、引线布局和层间互连等因素。
尺寸设计应满足器件尺寸要求,同时考虑到基板的制造工艺限制。
层间电性能设计涉及到介电常数、耐电气击穿强度和损耗等指标的选择。
引线布局需要考虑信号传输和功耗分布等因素,以保证电子器件的工作性能。
层间互连需要适配器件间的信号和电源连接,同时考虑信号串扰和功耗耦合的影响。
其次,陶瓷钎焊材料的选择对LTCC钎焊封装工艺有重要影响。
一般来说,常用的钎焊材料有金属钎料和陶瓷钎料两种。
金属钎料适用于钎焊温度较高的情况,但可能会对陶瓷基板和器件产生热应力和腐蚀。
陶瓷钎料的钎焊温度较低,可以减小对陶瓷基板和器件的损伤。
钎料选择需要根据钎焊温度、材料相容性和工艺要求进行综合考虑。
钎焊工艺是LTCC钎焊封装工艺设计的核心内容。
钎焊工艺包括预处理、钎焊温度和时间控制、钎料形状和厚度设计等环节。
预处理主要包括基板和器件的清洁和表面处理,以提高钎焊界面的可靠性。
钎焊温度和时间控制需要根据钎料的特性和器件的要求进行确定,以保证钎焊的充分融合和界面强度。
钎料形状和厚度设计需要考虑引线位置和尺寸,以及布局的可靠性和性能。
最后,封装工艺是LTCC钎焊封装工艺设计中不可忽视的一环。
封装工艺包括包封材料的选择、封装压力和温度的控制、后续加工和测试等环节。
包封材料的选择需要兼顾封装的可靠性、绝缘性能和热传导性能。
封装压力和温度的控制需要根据器件的要求和尺寸进行调整,以保持封装界面的稳定性。
后续加工和测试需要考虑到工艺的一体化和封装产品的可调试性和维护性。
综上所述,LTCC钎焊封装工艺设计需要从基板设计、陶瓷钎焊材料、钎焊工艺和封装工艺等方面进行综合考虑,以确保封装产品具有可靠性和性能。
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。
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。
LTCC技术发展历程
LTCC技术发展历程
LTCC技术是由低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics)制程发展而来的,以下是LTCC技术的发展历程:
1. 1970年代初期,LTCC技术首次被应用于陶瓷薄膜陶瓷电路的制作,用于替代传统的多层电路板。
这一技术通过多层陶瓷电路板的叠层制作,实现了电路的三维布线,提高了电路的集成度和性能。
2. 在上世纪80年代,LTCC技术开始在无线通信领域得到广
泛应用。
利用LTCC制作的高频陶瓷介质材料,可以实现对
高频信号的传输和封装,满足无线通信设备对高频性能的要求。
3. 1990年代初,LTCC技术开始向微波射频领域拓展。
通过将MIC技术(Microstrip Integrated Circuits)与LTCC技术相结合,实现了对微波射频电路的制作和封装,提高了电路的可靠性和性能。
4. 随着移动通信和无线网络的发展,LTCC技术在上世纪90
年代中期进一步提升。
由于LTCC制程可以实现对电路封装
和天线集成的需求,因此被广泛应用于手机和无线网络设备中。
5. 近年来,LTCC技术在汽车电子领域得到了快速发展。
LTCC技术可以实现对汽车电子模块的高集成度和可靠性要求,满足汽车电子系统对体积小、性能高的要求。
总之,LTCC技术经过几十年的发展,已经成为电子制造领域
中一项重要的技术。
它具有高集成度、优良的电学特性、良好的封装性能和可靠性,被广泛应用于无线通信、微波射频、汽车电子等领域。
ltcc关键工艺技术
ltcc关键工艺技术LTCC是低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics)的英文缩写,是一种先进的陶瓷封装技术。
LTCC关键工艺技术是指在LTCC封装过程中的关键步骤和技术,主要包括材料选择、压制成型、烧结和金属化等过程。
首先,材料选择是LTCC关键工艺技术的第一步。
LTCC封装材料一般由陶瓷粉料、有机物料和溶剂等组成。
其中,陶瓷粉料是LTCC的主要成分,其选择需要考虑材料的性能和工艺要求。
常用的陶瓷材料有氧化铝、氧化铝钛、氧化铝锆等。
此外,有机物料的选择也很重要,它可以使陶瓷粉料具有良好的可塑性和成型性。
其次,压制成型是LTCC关键工艺技术的第二步。
压制成型可以使用传统的注塑成型或者新型的模板压制成型等方法。
在压制成型过程中,需要控制好压力和温度等参数,以保证成型件的尺寸和形状的准确性。
第三,烧结是LTCC关键工艺技术的重要环节。
烧结是将压制成型的陶瓷件在高温环境中进行加热,使其形成致密的陶瓷结构。
烧结过程需要控制好温度和持续时间等参数,以确保陶瓷件的密度和机械强度。
此外,采用合适的气氛也是烧结过程的关键,常用的烧结气氛有氮气、氢气等。
最后,金属化是LTCC关键工艺技术的最后一步。
金属化是在烧结完成后,通过涂布或打印等方式将导电金属层覆盖在陶瓷表面上,以实现电气连接。
金属化过程中,需要控制好金属膜的粘附性和导电性,以及金属与陶瓷的界面性能。
总之,LTCC关键工艺技术是实现LTCC封装的基础和保障。
通过合理的材料选择、精确的压制成型、良好的烧结和可靠的金属化等工艺技术,可以制备出高质量的LTCC封装器件,广泛应用于电子、通信、汽车等领域。
随着科技的进步和需求的增长,LTCC关键工艺技术也在不断发展和创新,为封装工艺的提升和产品的改良提供了重要支持。
LTCC产业背景资料
LTCC(低温共烧陶瓷技术)前景及发展趋势一、L TCC技术概况1、LTCC技术介绍低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC)。
该技术是近年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,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、LTCC的特点利用LTCC制备片式无源集成器件和模块与其他的集成技术相比具有许多优点。
第一、陶瓷材料具有优良的高频高Q特性,增加了电路设计的灵活性;第二、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品质因子;第三、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;第四、可将无源组件埋入多层电路基板中,有利于提高电路的组装密度;第五、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。
另外,非连续式的生产工艺允许对生坯基板进行检查,从而提高成品率,降低生产成本。
节能、节材、绿色、环保已经成为元件行业发展势不可挡的潮流,LTCC也正是迎合了这一发展需求,最大程度上降低了原料,废料和生产过程中带来的环境污染。
3、LTCC应用领域及趋势LTCC产品的应用领域很广泛,如各种制式的手机、蓝牙模块、GPS、PDA、数码相机、WLAN、汽车电子、光驱等。
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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
陶 瓷 封装 的陶 瓷基 板 。 它首 先 将 陶 瓷生 瓷 带 冲成 一 定 尺 寸 。然 后 冲通 孔 、印刷 电 路 、叠
O八 一科技
性 大 、 自动 化程 度高 等众 多 的优点 ,正 逐 渐取代 传 统 的 P B板 ,成 为 徽组 装 技术 组装 基 C
板 的主流 。
2 L ℃C 微 组 装技 术简 介 1
LC T C是 低 温共烧 陶瓷 (o e p rtr o L w T m ea e C u Cr c ea )的英 文 缩写 。该技 术 是 mi
譬
电容
图 1 L TCC模 块 真 型 蛄 袖
图中电阻 、电容 、导 线等是 和陶 瓷基 片一起 共烧形 成 的 ,半导 体晶片 ( 裸芯 片 )是 经
过后 期 的微组 装技 术 组装 上 去 的。 因此 、该 模块 的 制造 分 为前后 两 道 独立 工序 完 成 ,即
LC T C基板 的制造 包括 多层 电路及 内置元 件 的制造 ,即所谓前 工 序 ;后工 序是 指将 半导体 晶片 ( 芯片 )或其它一 些需要 组装上 去 的元器 件经 过微组 装技术 ,包 括 环氧粘接 、共 晶 裸
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 上打孔 、徽孔 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 人多层 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 9 0C 0  ̄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 I C和有 源器件 .制成 无 源/ 源集成 有 的功能模 块 .可 进一 步使 电路 小型化 与高密 度化 。 图l 是一个 U℃C模 块 的典 型结 构。
C L℃C 技 术 特点 3 1
实现 MC 的关 键技 术 之一 是高 密度 多层 互 连基 板 制造 技术 ,在 众 多 的多层 互 连基 板 M 制造 技 术 中 .低 温共 烧 陶瓷 技术 ( T C L C )是 其 中最 成熟 的一种 。凭借 其 可 实现 高 密度 电
路 互 连 、 内埋 置 无 源元 件 , 以及 优 良的 高 频特 性 与 可 靠性 等 优点 ,正 成 为 目前 宇航 、军 事 、汽 车 、微 波 与 射 频通 讯 领 域 多 芯 片组 件 ( M)最 常用 的技 术 之 一 。从 结构 上看 , MC 它是 由印有 导 电带 图形 和含 有互 连 通孔 的多 层 陶 瓷生 带 相叠 烧结 而 形成 的一种 互 连结 构 . 提供 了整 合有 源器 件或 无源器 件及 模块 系 统的 能力 。能 同时达 到 系统小 型化 及低成 本 的要
化 ,提 高 电路 的 组装 密度 ,还 有 利 于提 高系 统 的可靠 性 。L C T C基板 具 有集 成密 度 高 、R F
性 能好 ( 达数 十 G z 、数字 响应 快 ,成 本 低 、生 产 周期 快 、批 量 大 、设计 与 生产 灵 活 可 H)
・
4 2・
LC T C微 组装技 术简介
术 的基 础上 .发展 起来 的新 一 代 电子 组 装 与封 装 技 术 ,即 以多 芯 片组 件 ( M)为代 表 MC
的微 组 装技 术 。 多芯 片微 组 装 技术 ( M)凭其 高 密 度 、高 可 靠性 及 优 良的 电性 能 和传 MC
输特 性正 成为 当前微 电子组装 发 展 的的方 向
压 、最后 烧成 ,从 而形 成单 块 陶瓷 的多层 电路 封装 基板 。 L C 微 组装 技术 可 以将各 层分 别 设计 、一 体烧 结 ,然 后 高密 度组装 从 而 可提高 组装 TC 密度 和 成 品率 。降低成 本 。若 能 将部 分无 源器 件集 成到 基板 中 ,则 不 仅有利 于 系统 的小 型