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我們知道,LTCC低溫共燒陶瓷是用陶瓷粉、玻璃粉及有機黏合劑通過混合、流延、烘干等工藝形成生瓷膜,然后使用網(wǎng)版印刷技術(shù)將銀漿印刷在生瓷膜上形成電路圖形,之后再疊層、燒結(jié)等工序而制成不同的應(yīng)用產(chǎn)品。例如LC濾波器、雙工器、功能模塊、收發(fā)開關(guān)功能模塊、平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器、耦合器、功分器、共模扼流圈等。

LTCC低溫共燒陶瓷最關(guān)鍵和最基礎(chǔ)的問題——材料

LTCC器件 攝于風(fēng)華高科展臺

LTCC技術(shù)涉及到低溫共燒材料和低溫共燒工藝兩大方面,其中低溫共燒陶瓷材料是最關(guān)鍵和最基礎(chǔ)的問題。

陶瓷材料分類

LTCC低溫共燒陶瓷最關(guān)鍵和最基礎(chǔ)的問題——材料

圖源自日本電氣硝子


目前低溫共燒陶瓷材料有三大類:微晶玻璃系,玻璃+陶瓷復(fù)合系和非晶玻璃系

微晶玻璃系

微晶玻璃是由一定組成的玻璃通過受控晶化制得的由大量微小晶體和少量殘余玻璃相組成的復(fù)合體。它具有配方易調(diào)節(jié),工藝簡單且性能較優(yōu)的特點,如低介電損耗,適用于制作工作頻率在20 ~ 30GHz的器件,以堇青石、鈣硅石及鋰輝石應(yīng)用最為廣泛。

玻璃+陶瓷復(fù)合系

這是目前最常用的LTCC材料。在陶瓷中加入低熔點的玻璃相,燒結(jié)時玻璃軟化,粘度下降,從而可以降低燒結(jié)溫度。玻璃主要是各種晶化玻璃,陶瓷填充相主要是Al2O3、SiO2、堇青石、莫來石等。燒結(jié)溫度在900℃左右,介電常數(shù)及其溫度系數(shù)小,電阻率高,化學(xué)穩(wěn)定性好。

非晶玻璃系

將形成玻璃的氧化物進行充分混合,在800 ~ 950℃之間煅燒,然后球磨過篩,按照陶瓷工藝成型燒結(jié)成為致密的陶瓷基板。這種體系的工藝簡單,成分容易控制,但陶瓷基板的綜合性能不太理想,如機械強度較低,介質(zhì)損耗較大,目前很少采用。

通常情況下,在體系中會加入一些添加劑,如晶核劑、燒結(jié)助劑等,以改善體系的析晶能力、燒結(jié)性能、電學(xué)性能等。

市面常見的LTCC材料種類

LTCC低溫共燒陶瓷最關(guān)鍵和最基礎(chǔ)的問題——材料


LTCC材料比較關(guān)注的點在介電常數(shù)、燒結(jié)溫度、Q×f值、抗彎強度。雖然有許多關(guān)于LTCC材料的研究,由于其體系較多,添加材料的種類也較多,目前市面上可以大量銷售使用的材料并不多。

LTCC龍頭日本村田公司以鋇長石系列為主;美國Ferro公司和日本NEC電氣采用鈣硼硅玻璃;美國Dupont公司的材料為氧化鋁復(fù)合陶瓷;日本京瓷和美國IBM公司使用堇青石復(fù)合陶瓷;國內(nèi)43所采用玻璃加氧化鋁體系;上硅所在硼硅酸鹽玻璃+AlN方面有研究。

LTCC低溫共燒陶瓷最關(guān)鍵和最基礎(chǔ)的問題——材料

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國內(nèi)各大院校研究所和企業(yè)如清華大學(xué)、電子科技大學(xué)、華中科技大學(xué)、上海硅酸鹽研究所、中電集團十三所和中電集團九所等已經(jīng)開展了許多關(guān)于LTCC微波材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,并取得了一些成果。

11月26日,電子科技大學(xué)劉成教授將在第三屆高端電子陶瓷產(chǎn)業(yè)高峰論壇上帶來《先進低溫共燒無源集成材料和器件技術(shù)發(fā)展》演講分享,將對LTCC用材料及器件發(fā)展做出精彩匯報,歡迎大家前來分享探討。


活動推薦:


第三屆高端電子陶瓷產(chǎn)業(yè)高峰論壇(江蘇昆山·11月26日)

01

主要議題


序號

議題

擬邀請單位

1

基于HTCC技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

佳利電子 胡元云 常務(wù)副總/研究院院長 

2

高端電子陶瓷在汽車領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用

博世

3

先進低溫共燒無源集成材料和器件技術(shù)發(fā)展

成都電子科大 劉成 教授

4

LTCC射頻模塊的發(fā)展與應(yīng)用

京瓷

5

高精密疊層機應(yīng)用于多層陶瓷基板介紹

上海住榮 技術(shù)專家

6

LTCC絲網(wǎng)印刷中與網(wǎng)版相關(guān)的不良改善

昆山田菱 渡邊智貴

7

LTCC低介電常數(shù)粉體量產(chǎn)應(yīng)用發(fā)展

中科院深圳先進技術(shù)研究院 顏廷楠 博士

8

LTCC生瓷帶的環(huán)境與工藝適應(yīng)性要求研討

兵器214所 何中偉 總工程師

9

低溫共燒壓電陶瓷致動器的應(yīng)用及發(fā)展

蘇州攀特電陶 潘鐵政 董事長

10

實現(xiàn)電子元器件小型化、高頻化、集成化的LTCC陶瓷

耘藍集成電路 洪世勛 研發(fā)總監(jiān)

11

介電玻璃粉的開發(fā)與應(yīng)用

贛州中傲新瓷 繆錫根 博士/研發(fā)總監(jiān)

12

低溫共燒陶瓷銀漿用有機載體的制備及性能

廣東工業(yè)大學(xué) 姚英邦 教授

13

應(yīng)用于低溫共燒陶瓷5G射頻模組材料方案

杜邦

14

高導(dǎo)熱陶瓷低溫?zé)Y(jié)助劑的研究

廈門鎢業(yè)

15

LTCC低溫共燒陶瓷材料研究進展

南京航空航天大學(xué)

16

HTCC高端陶瓷封裝外殼應(yīng)用

宜興電子

如有演講意向,請聯(lián)系周小姐:18320865613(微信同電話號碼)


02

報名方式

方式一:加微信
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艾果果:13312917301(微信同電話號碼),

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作者 ab

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