ltcc陶瓷基板的優(yōu)缺點和應用

ltcc陶瓷基板是屬于低溫燒結(jié)工藝，在多層陶瓷基板多采用這個工藝，今天小編就分享一些ltcc陶瓷基板的優(yōu)缺點以及應用。

什么是ltcc燒結(jié)工藝？

低溫共燒陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic, LTCC）采用厚膜材料，根據(jù)預先設計的結(jié)構，將電極材料、基板、電子器件等一次性燒成，是一種用于實現(xiàn)高集成度、高性能的電子封裝技術。LTCC技術有以下幾種形式：其一，將低溫燒結(jié)陶瓷粉制成厚度精確且致密的生瓷帶，再在生瓷帶上利用激光打孔、微孔注漿、精密導體漿料印刷等工藝制出所需電路圖形，然后將多層加工過的生瓷帶疊壓在一起，在900℃以下燒結(jié)，制成片式器件；其二，把多個無源元件埋入其中，制成單塊三維陶瓷多層電路基板；其三，可在其表面貼裝IC和有源器件，制成無源/有源集成的功能模塊。

ltcc陶瓷基板的優(yōu)缺點

ltcc陶瓷基板的優(yōu)點

l 陶瓷材料具有優(yōu)良的高頻、高速傳輸以及寬通帶的特性；

可以適應大電流及耐高溫特性要求，并具備比普通PCB電路基板更優(yōu)良的熱傳導性，極大地優(yōu)化了電子設備的散熱設計，可靠性高，可應用于惡劣環(huán)境，延長了其使用壽命；

l 可以滿足多層陶瓷基板的制作需求，并可將多個無源元件埋入其中，免除了封裝組件的成本，在層數(shù)很高的三維電路基板上，實現(xiàn)無源和有源的集成，有利于提高電路的組裝密度，進一步減小體積和重量。

l 與其他多層布線技術具有良好的兼容性，例如將LTCC與薄膜布線技術結(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多芯片組件。

l 非連續(xù)式的生產(chǎn)工藝，便于成品制成前對每一層布線和互連通孔進行質(zhì)量檢查，有利于提高多層基板的成品率和質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低成本。

l 節(jié)能、節(jié)材、綠色、環(huán)保已經(jīng)成為元件行業(yè)發(fā)展勢不可擋的潮流，LTCC也正是迎合了這一發(fā)展需求，最大程度上降低了原料，廢料和生產(chǎn)過程中帶來的環(huán)境污染。

ltcc陶瓷基板的缺點

l 收縮率問題。LTCC 存在許多涉及可靠性的難點，基板與布線共燒時的收縮率及熱膨脹系數(shù)匹配問題即是其中的一個重要挑戰(zhàn)，它關系到多層金屬化布線的質(zhì)量。LTCC 共燒時，基板與漿料的燒結(jié)特性不匹配主要體現(xiàn)在三個方面：

①燒結(jié)致密化完成溫度不一致；

②基板與漿料的燒結(jié)收縮率不一致；

③燒結(jié)致密化速度不匹配。這些不匹配容易導致燒成后基板表面不平整、翹曲、分層。不匹配的另一個后果是金屬布線的附著力下降。

ltcc陶瓷基板散熱增強

l 散熱問題。雖然LTCC 基板比傳統(tǒng)的PCB 板在散熱方面已經(jīng)有了很大的改進，但由于集成度高、層數(shù)多、器件工作功率密度高，LTCC基板的散熱仍是一個關鍵問題，成為影響系統(tǒng)工作穩(wěn)定性的決定因素之一。

總結(jié)：對LTCC來說，其明顯的不足之處就是基片的導熱率低（2-6W/m· K），遠低于氮化鋁基片的導熱率（≥100W/m· K），比氧化鋁基片的導熱率（15-25W/m·K）也低了不少。這限制了LTCC在大型、高性能計算機系統(tǒng)中的應用。

 LTCC陶瓷基板的應用

①高精度片式元件：如高精度片式電感器、電阻器、片式微波電容器等，以及這些元件的陣列等。隨著手機、多種電子設備的小型化、多功能化，對用于高頻電路/高頻模塊中的積層芯片電感器小型化和高Q特性提出要求，這也使得LTCC技術為基礎的片式元件向多層片式發(fā)展。

②無源集成功能器件：如片式射頻無源集成組件，包括LC濾波器及其陣列、定向耦合器、功分器、功率合成器、（平衡－不平衡變換器）、天線、延遲線、衰減器，共模扼流圈及其陣列等。LTCC技術的重要應用就是無源器件的功能化集成，包括電感、電容、濾波器以及天線和雙工器等。

③無源集成基板：如藍牙模塊基板、手機前端模塊基板、集中參數(shù)環(huán)行器基板等。

④功能模塊：如藍牙模塊、手機前端模塊、天線開關模塊、功放模塊等。

由此可見，LTCC產(chǎn)品在電子元件集成中應用十分廣泛，如：各種制式的手機、藍牙模塊、全球定位系統(tǒng)（GPS）、個人數(shù)字助理（PDA）、數(shù)碼相機、WLAN、汽車電子、光驅(qū)等，LTCC產(chǎn)品在手機中的用量占據(jù)主要部分，約達80%以上；其次是藍牙模塊和WLAN。

     以上是小編講述的關于LTCC陶瓷基板的特點以及應用，隨著微電子技術的進步，器件工作能量密度越來越高，如何

把熱量及時有效地散發(fā)出去，因此采用高導熱率的材料及新型的封裝設計是提高封裝部件散熱效率的常用方法。