LTCC vs HTCC:并不只是低温和高温的区别哦!

作者:诺一精密陶瓷-陶瓷吸盘-陶瓷柱塞泵/计量泵-工业陶瓷结构件 日期:2022-07-12 阅读量:


共烧多层陶瓷基板由许多单片陶瓷基板经过叠层、热压、脱胶、烧结等工艺制成,由于层数可以做得比较多,因此布线密度较高,互连线长度也能尽可能地缩短,组装密度和信号传输速度均得以提高,因此能适应电子整机对电路小型化、高密度、多功能、高可靠、高速度、大功率的要求。

依据制备工艺中温度的差别,可将共烧陶瓷基板分为高温共烧陶瓷(HTCC)多层基板和低温共烧陶瓷(LTCC)多层基板。那么这两种技术之间的区别在哪呢?下面就来看看。






HTCC与LTCC起源






在20世纪80年代初商业化的主计算机的电路板多层基板是用氧化铝绝缘材料和导体材料(Mo、W、Mo-Mn)在1600°C的高温下共烧的,也就是高温共烧陶瓷(HTCC)。

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随着通信向高频高速发展,为了实现低损耗、高速度和高密度封装的目的,低温共烧陶瓷(LTCC)应运而生。

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材料区别






HTCC高温共烧陶瓷材料主要为氧化铝、莫来石和氮化铝为主成分的陶瓷,HTCC的陶瓷粉末并无加入玻璃材质。HTCC基板因烧成温度高,不能采用金、银、铜等低熔点金属材料,导体浆料采用材料为钨、钼、钼、锰等高熔点金属发热电阻浆料。

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(图源:中电科四十三所)

LTCC低温共烧陶瓷为了保证在低温共烧条件下有高的烧结密度,通常在组分中添加无定形玻璃、晶化玻璃、低熔点氧化物等来促进烧结。玻璃和陶瓷复合材料是一种典型的低温共烧陶瓷材料。此外,还有晶化玻璃,晶化玻璃和陶瓷的复合物及液相烧结陶瓷。所用的金属是高电导材料(Ag、Cu、Au及其合金,如Ag-Pd、Ag-Pt、Au-Pt等),既降低了成本,又能获得良好的性能。






工艺区别






LTCC与HTCC的整体工艺流程很类似,都要经过配制浆料、流延生带、干燥生坯、钻导通孔、网印填孔、网印线路、叠层烧结,最后进行切片等后处理的制备过程,所需设备也相差无几。但由于材料的差异较大,导致LTCC与HTCC在生产过程中的共烧温度区别较大。HTCC一般的烧结温度在1650℃以上,而LTCC一般的烧结温度在950℃以下。由于HTCC基板存在烧结温度高,能耗巨大,金属导体材料受限等缺点,因而促使了LTCC工艺的发展。






应用区别






● LTCC应用

LTCC采用电导率高而熔点低的Au、Ag、Cu等金属作为导体材料,由于玻璃陶瓷低介电常数和高频低损耗性能,使之非常适合应用于射频、微波和毫米波器件中。主要用于高频无线通信领域、航空航天、存储器、驱动器、滤波器、传感器以及汽车电子等领域。

常用的LTCC电子元器件产品包括滤波器、双工器、天线、巴伦、耦合器、功分器、共模扼流圈等,广泛应用于移动通信终端、WiFi、汽车电子、T/R组件等领域。

● HTCC的应用

因烧成温度高,HTCC不能采用金、银、铜等低熔点金属材料,必须采用钨、钼、锰等难熔金属材料,这些材料电导率低,会造成信号延迟等缺陷,所以不适合做高速或高频微组装电路的基板。但是,由于HTCC基板具有结构强度高、热导率高、化学稳定性好和布线密度高等优点,因此在大功率微组装电路中具有广泛的应用前景。

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▲声表面波封装基板及外壳产品,佳利电子

HTCC陶瓷基板由于导热率高、结构强度好、物理化学性质稳定,被广泛用于高可靠性微电子集成电路、大功率微组装电路、车载大功率电路等领域。


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