低温共烧陶瓷技术介绍

低温共烧陶瓷技术介绍

陶瓷的多层LTCC技术是被广泛认可的制造微电子、传感器（如压力传感器、pH值检测、导电性及电阻测量）和执行机构（如压电致动器）的生产技术。此项技术能制造三维的、大功率的电子电路，可被用于汽车和电信行业。

未烧结材料中的柔性箔片是LTCC技术的基础。这些单个箔片能通过机械加工或激光烧蚀生成几何图形。例如每个单箔表面上的电器元件能通过丝网印刷生成。接下来，预制箔片在900℃的温度下被叠放、压平、烧结。低温共烧陶瓷技术的一个缺点就是不够透明，导致很难用光学手段进行流程监控。

药学和生物学界的科学家正利用传感系统尝试光学监控加工流程。通过安装透明的聚合物窗口，陶瓷感应系统将能通过光学监测内部加工过程。复杂的微流体系统通常都不是通过LTCC技术制造的。材料和制造技术使这种陶瓷元器件比同等级的聚合物元器件得到更广泛的应用。

尖端的技术

工业制造通常采用不同的连接技术来接合聚合物和陶瓷部件，比如，粘接或机械连接技术。在工业生产中常常会用到粘合剂，来粘合不同的物体，最后能对缝合口起到很好的密合作用。这项技术的缺点之一就是它额外采用了化学物质用作粘合材料，对最终系统的功能带来了不必要的影响，比如生物医学反应。使用单芯片实验系统或生物医学系统的科学家对利用光学方式从外部监控内部状况很感兴趣，他们通常会用粘合剂在陶瓷体上安装一个透明窗口，以便观察内部情况。长期来看，许多这样的粘合接口不够稳定和牢固，经常会发生窗体剥落或泄漏的情况。

机械连接一般用到螺丝钉、夹钳或类似的工具，为连接陶瓷和聚合物提供了另一种选择。在这种情况下，像孔或卡口之类的地方需要同时考虑两个被连接部件，增加了工作量。此外还需要配备密封垫圈，用来完成聚合物和陶瓷部件之间不漏液、不漏气的无缝装配。

激光焊接是另一种被业内认可的聚合物部件焊接工艺，需要熔接的两部分由相似的热塑性聚合物组成。激光束能量穿越首个熔接部件后被第二个吸收，加之外在的压力，能让两个部件紧紧连在一起，形成有力的接点。被吸收的激光能量使接触区域内的部件熔化并结合。在连接区域固化之后，表现出和基底材料同样的属性。

新颖的熔接技术

由德国弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所开发的新技术，能直接、牢固的焊接陶瓷和聚合物。乍看起来，直接熔接两种截然不同熔点的物体似乎是很困难的。普通的热塑性聚合物熔点在250 ℃以下，热分解的话需要超过400 ℃的高温。相比之下，陶瓷的熔点却在1000 ℃以上。这两种材料大相径庭的受热及物理表现对这种熔接技术构成了挑战。

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