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ltcc陶瓷基板的优缺点和应用

ltcc陶瓷基板

                                             ltcc陶瓷基板的优缺点和应用

ltcc陶瓷基板是属于低温烧结工艺,在多层陶瓷基板多采用这个工艺,今天小编就分享一些ltcc陶瓷基板的优缺点以及应用。

什么是ltcc烧结工艺?

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic, LTCC)采用厚膜材料,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,是一种用于实现高集成度、高性能的电子封装技术。LTCC技术有以下几种形式:其一,将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确且致密的生瓷带,再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电路图形,然后将多层加工过的生瓷带叠压在一起,在900℃以下烧结,制成片式器件;其二,把多个无源元件埋入其中,制成单块三维陶瓷多层电路基板;其三,可在其表面贴装IC和有源器件,制成无源/有源集成的功能模块。

ltcc陶瓷基板的缺点

ltcc陶瓷基板的优点

陶瓷材料具有优良的高频、高速传输以及宽通带的特性

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;

可以满足多层陶瓷基板的制作需求,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

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。

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。

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。

ltcc陶瓷基板的缺点

收缩率问题。LTCC 存在许多涉及可靠性的难点,基板与布线共烧时的收缩率及热膨胀系数匹配问题即是其中的一个重要挑战,它关系到多层金属化布线的质量。LTCC 共烧时,基板与浆料的烧结特性不匹配主要体现在三个方面:

①烧结致密化完成温度不一致;

②基板与浆料的烧结收缩率不一致;

③烧结致密化速度不匹配。这些不匹配容易导致烧成后基板表面不平整、翘曲、分层。不匹配的另一个后果是金属布线的附着力下降。

ltcc陶瓷基板散热增强

散热问题。虽然LTCC 基板比传统的PCB 板在散热方面已经有了很大的改进,但由于集成度高、层数多、器件工作功率密度高,LTCC基板的散热仍是一个关键问题,成为影响系统工作稳定性的决定因素之一。

总结:对LTCC来说,其明显的不足之处就是基片的导热率低(2-6W/m· K),远低于氮化铝基片的导热率(≥100W/m· K),比氧化铝基片的导热率(15-25W/m·K)也低了不少。这限制了LTCC在大型、高性能计算机系统中的应用。

 LTCC陶瓷基板的应用

①高精度片式元件:如高精度片式电感器、电阻器、片式微波电容器等,以及这些元件的阵列等。随着手机、多种电子设备的小型化、多功能化,对用于高频电路/高频模块中的积层芯片电感器小型化和高Q特性提出要求,这也使得LTCC技术为基础的片式元件向多层片式发展。

②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、(平衡-不平衡变换器)、天线、延迟线、衰减器,共模扼流圈及其阵列等。LTCC技术的重要应用就是无源器件的功能化集成,包括电感、电容、滤波器以及天线和双工器等。

③无源集成基板:如蓝牙模块基板、手机前端模块基板、集中参数环行器基板等。

④功能模块:如蓝牙模块、手机前端模块、天线开关模块、功放模块等。

由此可见,LTCC产品在电子元件集成中应用十分广泛,如:各种制式的手机、蓝牙模块、全球定位系统(GPS)、个人数字助理(PDA)、数码相机、WLAN、汽车电子、光驱等,LTCC产品在手机中的用量占据主要部分,约达80%以上;其次是蓝牙模块和WLAN。

     以上是小编讲述的关于LTCC陶瓷基板的特点以及应用,随着微电子技术的进步,器件工作能量密度越来越高,如何

把热量及时有效地散发出去,因此采用高导热率的材料及新型的封装设计是提高封装部件散热效率的常用方法。

 

 

 


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