一文了解高温共烧陶瓷HTCC技术

作者:东莞市诺一精密陶瓷科技有限公司 日期:2023-06-25 阅读量:


多层陶瓷基板技术源于20世纪50年代末期美国无线电(RCA)公司开发,现行的基本工艺技术(用流延法的生片制造技术、过孔形成技术和多层叠层技术)在当时就已被应用。多层陶瓷基板技术分为高温共烧陶瓷技术(HTCC,HighTemperature co-fired Ceramic)和低温共烧陶瓷技术(LTCC,Low Temperature co-fired Ceramic)。本文将介绍HTCC技术及应用。


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一、什么是HTCC技术

20世纪80年代初,IBM公司商业化的主计算机的电路板(基板:33层和100倒装芯片粘结大规模集成电路器件)采用多层陶瓷基板技术,因为这些多层基板是用氧化铝绝缘材料和导体材料(Mo、W、Mo-Mn)在1600℃的高温下共烧的,故而成为高温共烧陶瓷(HTCC),以区别于后来开发的低温共烧陶瓷。


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高温共烧陶瓷HTCC通常采用金属材料为钨、钼、锰等高熔点金属,按照电路设计要求,印刷于氧化铝/氮化铝/莫来石(相对较少)陶瓷生坯上,然后多层叠合,在1650~1850℃的高温下共烧成一体。


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二、HTCC与LTCC的差异

HTCC与低温共烧陶瓷技术(LTCC)制程相比较,二者陶瓷共烧温度、材料以及金属浆料选型有显著差别,此外,在烧结制程中,LTCC通常在空气气氛下共烧,而HTCC采用氢气气氛,保护W、Mo金属浆料不被氧化。


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三、HTCC技术的应用

高温共烧陶瓷产品主要有陶瓷多层基板、陶瓷封装管壳、UVLED支架、VCSEL支架、各类加热片、散热电桥等,主要用于微波器件封装、大规模集成电路封装、混合集成电路封装、光电器件封装、SMD封装、LED芯片封装、半导体封装等多个封装领域。HTCC陶瓷基板烧结温度高,可以与可伐合金等金属材料进行一体化烧结,制成HTCC封装外壳,大大节约了布线空间。

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由于高温共烧陶瓷HTCC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,在热稳定性要求更高、高温挥发性气体要求更小、密封性要求更高的发热及封装领域得到了广泛的应用。


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