中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)
China Electronic Components Association
聯(lián)系人：李鋒
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共燒多層陶瓷基板由許多單片陶瓷基板經(jīng)過(guò)疊層、熱壓、脫膠、燒結(jié)等工藝制成，由于層數(shù)可以做得比較多，因此布線(xiàn)密度較高，互連線(xiàn)長(zhǎng)度也能盡可能地縮短，組裝密度和信號(hào)傳輸速度均得以提高，因此能適應(yīng)電子整機(jī)對(duì)電路小型化、高密度、多功能、高可靠、高速度、大功率的要求。
依據(jù)制備工藝中溫度的差別，可將共燒陶瓷基板分為高溫共燒陶瓷(HTCC)多層基板和低溫共燒陶瓷(LTCC)多層基板。那么這兩種技術(shù)之間的區(qū)別在哪呢？下面就來(lái)看看。
HTCC與LTCC起源
在20世紀(jì)80年代初商業(yè)化的主計(jì)算機(jī)的電路板多層基板是用氧化鋁絕緣材料和導(dǎo)體材料（Mo、W、Mo-Mn）在1600°C的高溫下共燒的，也就是高溫共燒陶瓷（HTCC）。
NGK-HTCC
隨著通信向高頻高速發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)低損耗、高速度和高密度封裝的目的，低溫共燒陶瓷（LTCC）應(yīng)運(yùn)而生。
Kyocera-LTCC
材料區(qū)別
HTCC高溫共燒陶瓷材料主要為氧化鋁、莫來(lái)石和氮化鋁為主成分的陶瓷，HTCC的陶瓷粉末并無(wú)加入玻璃材質(zhì)。HTCC基板因燒成溫度高，不能采用金、銀、銅等低熔點(diǎn)金屬材料，導(dǎo)體漿料采用材料為鎢、鉬、鉬、錳等高熔點(diǎn)金屬發(fā)熱電阻漿料。
（圖源：中電科四十三所）
LTCC低溫共燒陶瓷為了保證在低溫共燒條件下有高的燒結(jié)密度，通常在組分中添加無(wú)定形玻璃、晶化玻璃、低熔點(diǎn)氧化物等來(lái)促進(jìn)燒結(jié)。玻璃和陶瓷復(fù)合材料是一種典型的低溫共燒陶瓷材料。此外，還有晶化玻璃，晶化玻璃和陶瓷的復(fù)合物及液相燒結(jié)陶瓷。所用的金屬是高電導(dǎo)材料（Ag、Cu、Au及其合金，如Ag-Pd、Ag-Pt、Au-Pt等），既降低了成本，又能獲得良好的性能。
工藝區(qū)別
LTCC與HTCC的整體工藝流程很類(lèi)似，都要經(jīng)過(guò)配制漿料、流延生帶、干燥生坯、鉆導(dǎo)通孔、網(wǎng)印填孔、網(wǎng)印線(xiàn)路、疊層燒結(jié)，最后進(jìn)行切片等后處理的制備過(guò)程，所需設(shè)備也相差無(wú)幾。但由于材料的差異較大，導(dǎo)致LTCC與HTCC在生產(chǎn)過(guò)程中的共燒溫度區(qū)別較大。HTCC一般的燒結(jié)溫度在1650℃以上，而LTCC一般的燒結(jié)溫度在950℃以下。由于HTCC基板存在燒結(jié)溫度高，能耗巨大，金屬導(dǎo)體材料受限等缺點(diǎn)，因而促使了LTCC工藝的發(fā)展。
應(yīng)用區(qū)別
● LTCC應(yīng)用
LTCC采用電導(dǎo)率高而熔點(diǎn)低的Au、Ag、Cu等金屬作為導(dǎo)體材料，由于玻璃陶瓷低介電常數(shù)和高頻低損耗性能，使之非常適合應(yīng)用于射頻、微波和毫米波器件中。主要用于高頻無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域、航空航天、存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)器、濾波器、傳感器以及汽車(chē)電子等領(lǐng)域。
常用的LTCC電子元器件產(chǎn)品包括濾波器、雙工器、天線(xiàn)、巴倫、耦合器、功分器、共模扼流圈等，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信終端、WiFi、汽車(chē)電子、T/R組件等領(lǐng)域。
● HTCC的應(yīng)用
因燒成溫度高，HTCC不能采用金、銀、銅等低熔點(diǎn)金屬材料，必須采用鎢、鉬、錳等難熔金屬材料，這些材料電導(dǎo)率低，會(huì)造成信號(hào)延遲等缺陷，所以不適合做高速或高頻微組裝電路的基板。但是，由于HTCC基板具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、熱導(dǎo)率高、化學(xué)穩(wěn)定性好和布線(xiàn)密度高等優(yōu)點(diǎn)，因此在大功率微組裝電路中具有廣泛的應(yīng)用前景。
▲聲表面波封裝基板及外殼產(chǎn)品，佳利電子
HTCC陶瓷基板由于導(dǎo)熱率高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，被廣泛用于高可靠性微電子集成電路、大功率微組裝電路、車(chē)載大功率電路等領(lǐng)域。
