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什么是LTCC?
黄色文学LTCC英文全称Low temperature cofired ceramic，低温共烧陶瓷技术。低温共烧陶瓷技术（LTCC:low temperature cofired ceramic）是一种将未烧结的流延陶瓷材料叠层在一起而制成的多层电路，内有印制互联导体、元件和电路，并将该结构烧结成一个集成式陶瓷多层材料。 LTTC利用常规的厚膜介质材料流延，而不是丝网印制介质浆料。生瓷带切成大小合适的尺寸，打出对准孔和内腔，互连通孔采用激光打孔或者机械钻孔形成。将导体连同所需要的电阻器、电容器和电感器网印或者光刻到各层陶瓷片上。然后各层陶瓷片对准、叠层并在850摄氏度下共烧。利用现有的厚膜电路生产技术装配基板和进行表面安装。
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设计传输零点是因目前有很多无线系统的应用，而每个系统所使用的频带非常接近，很容易造成彼此间的干扰，因此可借助于设计传输零点来降低系统之间的干扰。该电路可以合成出大电容与小电感。Cs约为PF量级，Ls约为0．1 nH量级，因此较适合用于低温共烧陶瓷基板。
随着微电子信息技术的迅猛发展,电子整机在小型化、便携式、多功能、数字化及高可靠性、高性能方面的需求,对元器件的小型化、集成化以至模块化要求愈来愈迫切。 有人曾夸张地预言,以后的电子工业将简化为装配工业——把各种功能模块组装在一起即可。低温共烧陶瓷技术（low temperature cofired ceramic LTCC）是近年来兴起的一种相当令人瞩目的多学科交叉的整合组件技术,以其优异的电子、机械、热力特性已成为未来电子元件集成化、模组化的首选方式,广泛用于基板、封装及微波器件等领域。TEK的调查资料显示,2004～2007年间全球LTCC市场产值呈现快速成长趋势。表1给出过去几年全球LTCC市场产值增长情况。
LTCC技术最早由美国开始发展,初期应用于军用产品,后来欧洲厂商将其引入车用市场,而后再由日本厂商将其应用于资讯产品中。目前,LTCC材料在日本、美国等发达国家已进入产复习计划
业化、系列化和可进行材料设计的阶段。在全球LTCC市场占有率九大厂商之中,日商有Murata,Kyocera,TDK和Taiyo Yuden;美商有CTS,欧洲商有Bosch, CMAC,Epcos及Sorep-Erulec等。国外厂商由于投入已久,在产品质量,专利技术、材料掌控及规格主导权等均占有领先优势。图1给出全球LTCC厂商市场占有情况。而国内LTCC产品的开发比国外发达国家至少落后五年,拥有自主知识产权的材料体系和器件几乎是空白。国内目前LTCC陶瓷材料基本有两个来源：一是购买国外陶瓷生带;二是LTCC生产厂从陶瓷材料到生带自己开发。随着未来LTCC制品市场中运用LTCC制作的组件数目逐渐被LTCC模块与基板所取代,终端产品产能过剩,价格和成本竞争日趋激烈,元器件的国产化必将提上议事日程,这为国内LTCC产品的发展提供了良好的市场契机。中国在LTCC市场占据一定份额的是叠层式电感器和电容器生磁带。目前,清华大学材料系、上海硅酸盐研究所等单位正在实验室开发LTCC用陶瓷粉料,但还尚未到批量生产的程度。南玻电子公司正在用进口粉料,开发出介电常数为9.1、18.0和37.4的三种生带,厚度从10µm到100µm,生带厚度系列化,为不同设计、不同工作频率的LTCC产品的开发奠定了基础。国内现在急需开发出系列化的、拥有自主知识产权的LTCC 瓷粉料,并专业化生产LTCC用陶瓷生带系列,为LTCC产业的开发奠定基础。
LTCC的技术特点
LTCC技术是于1982年休斯公司开发的新型材料技术,是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带,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要的电路图形,并将多个被动组件（如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等）埋入多层陶瓷基板中,然后叠压在一起,内外电极可分别使用银、铜、金等金属,在900℃下烧结,制成三维空间互不干扰的高密度电路,也可制成内置无源元件的三维电路基板,在其表面可以贴装IC和有源器件,制成无源/有源集成的功能模块,可进一步将电路小型化与高密度化,特别适合用于高频通讯用组件。
LTCC工艺流程见图2。图3为典型的LTCC基板示意图,由此可知,采用LTCC工艺制作的基板具有可实现IC芯片封装、内埋置无源元件及高密度电路组装的功能。
与其它集成技术相比,LTCC具有以下特点：
a.根据配料的不同,LTCC材料的介电常数可以在很大范围内变动,增加了电路设计的灵活性;
b.陶瓷材料具有优良的高频、高Q特性和高速传输特性;
c.使用高电导率的金属材料作为导体材料,有利于提高电路系统的品质因数;
d.制作层数很高的电路基板,易于形成多种结构的空腔,内埋置元器件,免除了封装组件的成本,减少连接芯片导体的长度与接点数,并可制作线宽小于50µm的细线结构电路,实现更多布线层数,能集成的元件种类多,参量范围大,易于实现多功能化和提高组装密度;
e.可适应大电流及耐高温特性要求,具有良好的温度特性,如较小的热膨胀系数,较小的介电常数稳定系数。LTCC基板材料的热导率是有机叠层板的20倍,故可简化热设计,明显提高电路的寿命和可靠性;
f.与薄膜多层布线技术具有良好的兼容性,二者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;怎样自学商务英语
喧闹的意思g.易于实现多层布线与封装一体化结构,进一步减小体积和重量,提高可靠性、耐高温、高湿、冲振,可以应用于恶劣环境;
h.非连续式的生产工艺,便于基板烧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。表1给出集成电路中常用的几种基板性能比较。
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LTCC技术由于自身具有的独特优点,在军事、航天、航空、电子、计算机、汽车、医疗等领域均获得了越来越广泛的应用
LTCC陶瓷材料
LTCC产品性能好坏完全依赖所用材料的性能。LTCC陶瓷材料主要包括,LTCC 基板材料、封装材料和微波器件材料。介电常数是LTCC材料最关健的性能。要求介电常数在2～20000范围内系列化以适用于不同的工作频率。例如相对介电常数为3.8的基板适用于高速数字电路的设计;相对介电常数为6～80的基板可很好地完成高频线路的设计;相对介电常数高达20000的基板,则可以使高容性器件集成到多层结构中。高频化是数位3C产品发展比然的趋势,发展低介电常数（ε≤10）的LTCC材料以满足高频和高速的要求是LTCC材料如何适应高频应用的一个挑战。FerroA6和DuPont的901系统介电常数为5.2～5.9,ESL公司的4110-70C为4.3～4.7,NEC公司LTCC基板介电常数为3.9左右,介电常数低达2.5的正在开发。
谐振器的尺寸大小与介电常数的平方根成反比,因此作为介质材料时,要求介电常数要大,以减小器件尺寸。目前,超低损耗的极限或超高Q值、相对介电常数（>100）乃至>150的介质
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材料是研究的热点。需要较大电容量的电路,可以采用高介电常数的材料,也可在LTCC介质陶瓷基板材料层中夹入有较大介电常数的介质材料层,其介电常数可在20～100之间选择。介电损耗也是射频器件设计时一个重要考虑参数,它直接与器件的损耗相关,理论上希望越小越好。目前,生产用于射频器件的LTCC材料主要有DuPont(951 ,943）,Ferro（A6M,A6S）,Heraeus（CT700,CT800和CT2000)和Electro-science Laboratories。他们不仅可以提供介电常数系列化的LTCC生瓷带,而且也提供与其相匹配的布线材料。 java培训中心
