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陶瓷基板大有可為

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先進封裝舍我其誰

    2020年,全球電子陶瓷基板市場約70億美金,其中LTCC基板市場占比超過50%,預(yù)計至2028年LTCC基板市場將超過60億美金。LTCC三維基板技術(shù)是目前技術(shù)含量最高,產(chǎn)品品類最多和最復(fù)雜的電子陶瓷基板,目前國內(nèi)自給率不足5%。

當LTCC陶瓷基板與先進封裝有個約會

低溫共燒陶瓷基材可用于各種應(yīng)用:


01

在電子材料和設(shè)備中,高溫和惡劣的環(huán)境使電容、電感、電阻和電路等微元件達到極限。因此,對低阻金屬導(dǎo)體的需求越來越大,因為它可以承受最嚴酷的條件,實現(xiàn)更小更可靠的電子產(chǎn)品。通過在低溫下將玻璃陶瓷基板與低阻金屬導(dǎo)體共燒,可以生產(chǎn)出應(yīng)用于軍事雷達、成像系統(tǒng)、先進汽車傳感、電信和衛(wèi)星的玻璃陶瓷基板,從而促進市場的進一步發(fā)展。

當LTCC陶瓷基板與先進封裝有個約會
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與其他技術(shù)相比的優(yōu)勢:


02

與其他多層基板技術(shù)相比,LTCC易于實現(xiàn)更多的布線層數(shù)和提高組裝密度;便于嵌入元件,增加裝配密度,實現(xiàn)多功能;具有良好的高頻特性和高速傳輸特性;可以形成多種結(jié)構(gòu)的腔體,實現(xiàn)性能優(yōu)異的多功能微波MCM;它與薄膜多層布線技術(shù)具有良好的兼容性,二者的結(jié)合可以實現(xiàn)裝配密度更高、性能更好的混合多層基板。混合多芯片模塊(MCM-C/D);易于實現(xiàn)多層布線和封裝的一體化結(jié)構(gòu),進一步減小了體積和重量,提高了可靠性等特點。這些優(yōu)勢將進一步推動其在下游領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展。

當LTCC陶瓷基板與先進封裝有個約會
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與此同時,市場上LTCC產(chǎn)品缺乏產(chǎn)品差異化:


03

在產(chǎn)品制造中,只有少數(shù)公司能夠掌握尖端技術(shù),大多數(shù)公司無法生產(chǎn)出足夠獨特的高規(guī)格產(chǎn)品,從而引發(fā)客戶的偏好,也無法有效地將其與其他競爭公司提供的類似產(chǎn)品區(qū)分開來。從而達到使企業(yè)在市場競爭中占據(jù)有利地位的目的。外部進入者需要花費巨額資金來征服現(xiàn)有客戶的忠誠度,這在一定程度上會阻礙市場的發(fā)展。


當LTCC陶瓷基板與先進封裝有個約會


LTCC陶瓷基板市場細分:


04

    根據(jù)類型,市場分為芯片級封裝(CSP) LTCC襯底和模塊LTCC襯底。模塊LTCC襯底市場將在2020年占據(jù)更大的市場份額,并有望在預(yù)測期內(nèi)以利潤增長引領(lǐng)市場。低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)的不斷發(fā)展使其在微波和毫米波頻段的應(yīng)用越來越具有吸引力。高頻應(yīng)用最活躍的領(lǐng)域包括藍牙模塊、移動電話前端模塊(FEM)和無線局域網(wǎng)(WLAN)。本地多點分布系統(tǒng)(LMDS)、防撞雷達等。

    根據(jù)應(yīng)用,市場分為航空航天、衛(wèi)星、軍事項目、政府項目和其他。政府程序來主導(dǎo)市場。低溫共燒陶瓷基板可以在較低的燒成溫度下與低阻金屬導(dǎo)體共燒。玻璃陶瓷基板能夠承受最惡劣的環(huán)境,它也突破了電子材料設(shè)備中電容、電感、電阻和電路等微型元件的極限,高溫和惡劣的環(huán)境,可以實現(xiàn)更多的微型電子設(shè)備。而LTCC技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢,方便了基板燒制前對每一層布線和互連通孔的質(zhì)量檢查,有利于提高多層基板的良率和質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期,降低成本。它可以為軍事雷達、成像系統(tǒng)、先進的汽車傳感、電信和衛(wèi)星應(yīng)用生產(chǎn),所有這些都有望促進其市場的進一步發(fā)展。



當LTCC陶瓷基板與先進封裝有個約會
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對于澤豐,陶瓷基板有更重要的意義:


05

   

   伴隨著5G的發(fā)展,高速處理大容量數(shù)據(jù)的需求不斷增加,高性能計算機群(High Performance Computing,簡稱HPC)作為高性能數(shù)據(jù)處理的解決方案,被各個領(lǐng)域的公司和組織使用?,F(xiàn)在,高性能計算機群(HPC)器件的基板材料主要使用有機材料,但隨著IC芯片·Si轉(zhuǎn)接板的大型化的推進,為了確保一次封裝時以及一次封裝后的可靠性,縮小與基板材料的熱膨脹系數(shù)差異變得非常關(guān)鍵。
    澤豐采用熱膨脹系數(shù)和Si相近的材料實現(xiàn)了低熱膨脹、高剛性,非常適用于對應(yīng)不斷推進大型化的Si轉(zhuǎn)接板。而高剛性的陶瓷基板可以緩解一次封裝時的熱應(yīng)力,同時抑制IC芯片·Si轉(zhuǎn)接板的形變。除此之外,澤豐的陶瓷基板的低熱膨脹系數(shù)可以實現(xiàn)更高水準的一次封裝可靠性。

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澤豐LTCC陶瓷基板的特點如下:


06

   

1.低溫燒結(jié):瓷體在低于900℃以下燒結(jié),瓷體內(nèi)部可以采用Ag、Au或者PdAg等高導(dǎo)電性材料布線;
2.高集成度:通孔直徑和導(dǎo)帶線寬線間距可達100μm甚至更小,易于實現(xiàn)更多布線層數(shù),提高組裝密度;
3.可埋置元件:能埋置電阻、電容和電感以及天線、巴倫、濾波器、耦合器、雙工器等無源元件,提高組裝密度,實現(xiàn)多功能;
4.平行工藝:可對每一層布線和互連通孔進行檢查,有利于提高多層基板的成品率和質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期;
5.成型靈活:易于形成多重結(jié)構(gòu)的空腔,可實現(xiàn)性能優(yōu)良的多功能微波MCM;
6.與薄膜兼容:將LTCC與薄膜布線技術(shù)結(jié)合,可實現(xiàn)更高組裝密度和更好性能的混合多層基板和混合型MCM-C/D;
7.一體化封裝:可實現(xiàn)LTCC基板與金屬焊接的一體化封裝結(jié)構(gòu),進一步減小體積和重量,提高可靠性。

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澤豐Design Guideline of MLC如下:


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澤豐Design Guideline of Multi Layer Thin Film如下:



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澤豐國內(nèi)發(fā)展布局如下:


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    依托電子和汽車工業(yè)的擴張和增長的時代大背景,澤豐致力于將陶瓷基板運用于先進封裝,澤豐將投入更多的資金進行研發(fā)和生產(chǎn),期待與更多合作伙伴攜手加速中國LTCC技術(shù)的成熟與發(fā)展。


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我們的使命:以創(chuàng)新技術(shù)助力半導(dǎo)體封裝&測試效能升級

我們的愿景:成為半導(dǎo)體封測領(lǐng)域的集成方案領(lǐng)跑者

原文始發(fā)于微信公眾號(ZENFOCUS澤豐):當LTCC陶瓷基板與先進封裝有個約會

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作者 gan, lanjie

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