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低溫共燒陶瓷基板技術(shù)(LTCC)是一種高密度集成封裝技術(shù),而其中的導(dǎo)電銀漿料是制備高可靠性電子元件的關(guān)鍵原材料之一,其成分及性能對(duì)燒結(jié)后厚膜的導(dǎo)電性能、焊接性能以及與基板的共燒匹配性有極大的影響。

2020第一屆低溫共燒陶瓷產(chǎn)業(yè)高峰論壇上,國(guó)防科技大學(xué)劉卓峰博士認(rèn)為,LTCC陶瓷基板和導(dǎo)體的共燒匹配是制約LTCC材料開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)問題。近年來,部分國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)逐步開發(fā)自主LTCC生瓷帶,但是在電極漿料的開發(fā)方面與國(guó)外廠商還存在較大的差距,還未完全掌握LTCC導(dǎo)電漿料所需的玻璃粉、銀粉和有機(jī)載體等基礎(chǔ)材料的關(guān)鍵技術(shù)。


LTCC低溫共燒陶瓷銀漿應(yīng)用難點(diǎn)

圖源自網(wǎng)絡(luò)

難點(diǎn)——銀漿與生瓷帶的匹配性



LTCC低溫共燒陶瓷銀漿應(yīng)用難點(diǎn)

圖源自山村硝子


由于LTCC工藝容差性小、工藝對(duì)接及控制指標(biāo)極高,在開發(fā)LTCC用銀導(dǎo)電極漿料過程中,必須全面考慮與LTCC生瓷帶之間的匹配性。其中主要包括燒結(jié)收縮行為匹配、熱膨脹系數(shù)匹配及化學(xué)相容性匹配這三方面,以減少層裂,翹曲和裂紋的產(chǎn)生。

目前LTCC用的銀漿大多與生瓷帶一起開發(fā),節(jié)約研發(fā)時(shí)間的同時(shí),提高了銀漿的可靠度。如杜邦、賀利氏、Ferro、貴研鉑業(yè)、上海晶材、浙江矽瓷等均采用這樣的模式。

難點(diǎn)二——導(dǎo)電銀漿的組成成分



導(dǎo)電銀漿具有高導(dǎo)電率、低成本的特點(diǎn),在導(dǎo)體漿料中應(yīng)用廣泛,現(xiàn)已成為導(dǎo)電漿料研發(fā)的主體。LTCC內(nèi)電極用銀漿屬于采用銀粉作為功能相的導(dǎo)電漿。導(dǎo)電銀漿由銀粉、有機(jī)載體及改性劑組成。有機(jī)載體通常由溶劑、增塑劑、流平劑、表面活性劑以及其他助劑組成。通過調(diào)節(jié)有機(jī)載體的成分配比和它在銀漿中的含量來控制整個(gè)銀漿的粘度、流平性、觸變性和細(xì)度等工藝性能,使銀漿料具有良好的絲網(wǎng)印刷性能。經(jīng)混合攪拌、三輥軋制后形成均勻膏狀物,通過絲網(wǎng)在基片上印刷成膜,最后經(jīng)過燒結(jié)獲得固化膜。

難點(diǎn)三——共燒收縮率


LTCC低溫共燒陶瓷銀漿應(yīng)用難點(diǎn)

銀漿和生瓷帶共燒升溫曲線 圖源自網(wǎng)絡(luò)


在銀漿中可以用乙基纖維素、松油醇等為有機(jī)載體。銀漿和生瓷帶一起燒結(jié)時(shí)有著各自的收縮率,因此需要調(diào)整銀漿和生瓷帶的共燒收縮率,后簡(jiǎn)稱共燒收縮率。當(dāng)銀漿和生瓷帶收縮率相差較大時(shí),燒結(jié)產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生翹曲、裂紋、分層等現(xiàn)象,極大降低了元器件的電性能、穩(wěn)定性以及使用壽命等,因此,調(diào)節(jié)共燒收縮率是十分必要的。


影響共燒收縮率的因素眾多,如:生瓷帶的燒結(jié)特性、銀漿配方、銀漿印刷圖形的厚度、燒結(jié)工藝。銀漿配方中無機(jī)相銀粉的含量、立體形態(tài)、粒度分布、比表面積以及不同銀粉搭配比例;有機(jī)相中樹脂的種類、含量分散劑以及燒結(jié)助劑等均會(huì)影響燒結(jié)收縮率。


11月26日,廣東工業(yè)大學(xué)姚英邦教授將在第三屆高端電子陶瓷產(chǎn)業(yè)高峰論壇上帶來《低溫共燒陶瓷銀漿用有機(jī)載體的制備》演講分享,歡迎大家前來分享交流。


活動(dòng)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(hào)

議題

擬邀請(qǐng)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(zhǎng) 

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(jìn)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(jī)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(jìn)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(dòng)器的應(yīng)用及發(fā)展

蘇州攀特電陶 潘鐵政 董事長(zhǎng)

10

實(shí)現(xiàn)電子元器件小型化、高頻化、集成化的LTCC陶瓷

耘藍(lán)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(jī)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(jìn)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(qǐng)聯(lián)系周小姐:18320865613(微信同電話號(hào)碼)


02

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作者 ab

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