低溫共燒陶瓷技術(shù)

  隨著電子元件的模塊化日益盛行，可供選擇的模塊基板有LTCC、HTCC傳統(tǒng)的PCB如FR4和PTFE聚四氟乙烯等，其中尤以LTCC為首選方式。

　　低溫共燒陶瓷技術(shù)（LTCC:low temperature cofired ceramic）是一種將未燒結(jié)的流延陶瓷材料疊層在一起而制成的多層電路，內(nèi)有印制互聯(lián)導(dǎo)體、元件和電路，并將該結(jié)構(gòu)燒結(jié)成一個(gè)集成式陶瓷多層材料。LTTC利用常規(guī)的厚膜介質(zhì)材料流延，而不是絲網(wǎng)印制介質(zhì)漿料。生瓷帶切成大小合適的尺寸，打出對準(zhǔn)孔和內(nèi)腔，互連通孔采用激光打孔或者機(jī)械鉆孔形成。將導(dǎo)體連同所需要的電阻器、電容器和電感器網(wǎng)印或者光刻到各層陶瓷片上。然后各層陶瓷片對準(zhǔn)、疊層并在850攝氏度下共燒。利用現(xiàn)有的厚膜電路生產(chǎn)技術(shù)裝配基板和進(jìn)行表面安裝。

　　LTCC技術(shù)早由美國開始發(fā)展，初期運(yùn)用于軍用產(chǎn)品，后來歐洲廠商將其引入車用市場，而后再由日本廠商將其應(yīng)用于資訊產(chǎn)品中。目前，LTCC材料在日本、美國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、系列化和可進(jìn)行材料設(shè)計(jì)的階段。在全球LTCC市場九大廠商中，日商有Murata，Kyocera，TDK和TaiyoYuden；美商有CTS，歐洲商有Bosch，CMAC，Epcos及Sorep-Erulec。國外廠商由于投入已久，在產(chǎn)品質(zhì)量、專利技術(shù)、材料掌控及規(guī)格主導(dǎo)權(quán)等均占有領(lǐng)先優(yōu)勢。我國在LTCC市場占據(jù)有一定份額的是疊層式電感器和電容器生瓷帶。

　　LTCC器件按其所包含的元件數(shù)量和在電路中的作用，大體可分為LTCC元件、LTCC功能器件、LTCC封裝基板和LTCC模塊基板。LTCC屬于高新科技的前沿產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于微電子工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，具有十分廣泛的應(yīng)用市場和發(fā)展前景。目前LTCC技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入更新的應(yīng)用階段，包括無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、地面數(shù)位廣播、全球定位系統(tǒng)接收器組件、數(shù)位信號(hào)處理器和記憶體及其他電源供應(yīng)組件甚至是數(shù)位電路組件基板。

　　LTCC基板（帶埋置型元件）的工藝流程如下：生瓷帶——切片——預(yù)處理——沖片——打孔——通孔填充——印制導(dǎo)線——印制電極——檢驗(yàn)——疊片——熱壓——排膠——燒結(jié)——LTCC基板。

　　LTCC材料研究中的另一個(gè)熱點(diǎn)問題就是共燒材料的匹配性。將不同介質(zhì)層共燒時(shí)，要控制不同界面間的反應(yīng)和界面擴(kuò)散，使各介質(zhì)層的共燒匹配性良好，界面層間的致密化速率、燒結(jié)收縮率及熱膨脹速率等方面盡量達(dá)到一致，減少層裂、翹曲和裂紋等缺陷的產(chǎn)生。目前制作平面零收縮的LTCC基板，有以下幾種主要方法：1.自約束燒結(jié)（SCS）法；2.壓力輔助燒結(jié)（PAS）法；3.無壓力輔助燒結(jié)（PLAS）法；4.復(fù)合板共同壓燒法。