LTCC生產(chǎn)方案工藝和概述部分_第1頁
LTCC生產(chǎn)方案工藝和概述部分_第2頁
LTCC生產(chǎn)方案工藝和概述部分_第3頁
LTCC生產(chǎn)方案工藝和概述部分_第4頁
LTCC生產(chǎn)方案工藝和概述部分_第5頁
已閱讀5頁,還剩9頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、LTCC生產(chǎn)線項(xiàng)目方案概述所謂低溫共燒陶瓷 (Low-temperature cofired ceramics,LTCC) 技術(shù),就是將低溫?zé)Y(jié)陶瓷粉制成厚 度精確而且致密的生瓷帶,作為電路基板材料,在生瓷帶上利用機(jī)械或激光打孔、微孔注漿、精密導(dǎo)體漿料印刷 等工藝制出所需要的電路圖形,并將多個(gè)無源元件埋入其中,然后疊壓在一起,在900C燒結(jié),制成三維電路網(wǎng)絡(luò)的無源集成組件,也可制成內(nèi)置無源元件的三維電路基板,在其表面可以貼裝 IC 和有源器件,制成無源 /有源 集成的功能模塊??傊?,利用這種技術(shù)可以成功地制造出各種高技術(shù)LTCC產(chǎn)品。多個(gè)不同類型、不同性能的無源 元件集成在一個(gè)封裝內(nèi)有多種方法

2、,主要有低溫共燒陶瓷(LTCC技術(shù)、薄膜技術(shù)、硅片半導(dǎo)體技術(shù)、多層電路板 技術(shù)等。目前,LTC C技術(shù)是無源集成的主流技術(shù)。LTCC整合型組件包括各種基板承載或內(nèi)埋各式主動(dòng)或被動(dòng)組 件的產(chǎn)品,整合型組件產(chǎn)品項(xiàng)目包含零組件(component) 基板(substrates )與模塊(modules )。LTCC( 低溫共燒陶瓷)己經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,日、美、歐洲國家等各家公司紛紛推出了各種性能的LTCC產(chǎn)品。LTCC在我國臺(tái)灣地區(qū)發(fā)展也很快。LTCC在 2003年后快速發(fā)展,平均增長速度達(dá)到%國內(nèi)LTCC產(chǎn)品的開發(fā)比國外發(fā)達(dá)國家至少落后5年。這主要是由于電子終端產(chǎn)品發(fā)展滯后造成的。LTCC 功能組

3、件和模塊在民用領(lǐng)域主要用于CSMCDMA口 PHS手機(jī)、無繩電話、WLAf和藍(lán)牙等通信產(chǎn)品。另外,LTCC技術(shù)由于自身具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),在軍事、航天、航空、電子、計(jì)算機(jī)、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域均獲得 了越來越廣泛本推薦方案集成當(dāng)今世界先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)計(jì),生產(chǎn)、檢測設(shè)備于一體,同時(shí)考慮軍工生產(chǎn)的特點(diǎn)和廠家的 售后服務(wù)能力,是專門為貴所量身定制的解決方案。在方案的設(shè)計(jì)中地考慮到軍工產(chǎn)品多品種、小批量和高質(zhì)量 要求地特點(diǎn),在選用設(shè)備時(shí)以完整性、靈活性、可靠性為原則,其中在一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)采用了一些國外較先進(jìn)及技 術(shù)含量較高和性能穩(wěn)定的設(shè)備。由于是多家制造商的設(shè)備連線使用,所以必須由集成供應(yīng)商統(tǒng)一安裝調(diào)試和培訓(xùn),并

4、提供長期的工藝和設(shè) 備配套服務(wù)。(二)項(xiàng)目發(fā)展的必要性1、國家發(fā)展需要。九五期間國家投巨資建設(shè) LSI 高密度國家重點(diǎn)工業(yè)性試驗(yàn)基地, 其目的是進(jìn)行高密度 LSI 產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)研究,為封裝產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支持。它的開發(fā)和研究成果直接為產(chǎn)業(yè)化服務(wù),在試 驗(yàn)基礎(chǔ)上,盡快建設(shè)產(chǎn)業(yè)基地不僅是國家的需要也是市場的需要。2、微電子技術(shù)進(jìn)步的需要。 信息產(chǎn)業(yè)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的支柱,作為其核心的微電子技術(shù)在不斷迅猛發(fā)展,我國 的微電子技術(shù),特別是 LSI 技術(shù)的發(fā)展卻相對(duì)滯后,除管理決策,資金等因素外,封裝技術(shù)的落后,也是一個(gè)重 要因素,建設(shè) LSI 高密度封裝產(chǎn)業(yè)基地,以強(qiáng)大的科研和產(chǎn)品開發(fā)能力,以高

5、質(zhì)量的封裝產(chǎn)品支持我國集成線路 行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,具有十分重要的意義。3、21世紀(jì)國防戰(zhàn)略的需要。 陶瓷封裝產(chǎn)品以高可靠、 高性能、小型化、多功能為其特點(diǎn),這正與電子裝備 短、薄、輕、小化的需求相對(duì)應(yīng),國產(chǎn)的導(dǎo)彈、衛(wèi)生、計(jì)算機(jī)、通訊、指揮系統(tǒng)。尤其以高可靠、抗干擾、長壽 命為首要指標(biāo),高密度陶瓷封裝更是首當(dāng)其沖。4、市場的需要。 2010 年后中國集成電路的消費(fèi)將達(dá)到 1000億美元,約占世界市場的 20%,僅以現(xiàn)在應(yīng)用 多的移動(dòng)電話、筆記本電腦為例,國內(nèi)諸如LCCC勺陶瓷封裝產(chǎn)品的需求量10億只以上,用于聲表面波封裝的無 引線陶瓷載體,僅京、圳兩家公司年需求量就在億只以上,以目前國內(nèi)兩家企業(yè)一

6、家研究所的生產(chǎn)能力,根本無 法滿足市場需求。(三)項(xiàng)目的技術(shù)支撐(四)LTCC技術(shù)優(yōu)勢現(xiàn)代移動(dòng)通訊、無線局域網(wǎng)、軍事雷達(dá)等正向小型、輕、高頻、多功能及低成本化發(fā)展,對(duì)元器件提出輕 量、小型、高頻、高可靠性、價(jià)格低廉提高集成度的要求。而采取低溫共燒陶瓷( Low Femperature Co-Fired ) 技術(shù)制造多層基板,多層片式元件和多層模塊是實(shí)現(xiàn)上述要求最有效途徑。用于系統(tǒng)集成的低溫共燒陶瓷( LTCC:Low Femperature Co-Fired Ceramics )多層基板中的“共燒”有 兩層意思。其一是玻璃與陶瓷共燒,可使燒結(jié)溫度從1650C下降到900C以下,從而可以用Cu

7、Ag、Ag-Pd Ag-Pt 等熔點(diǎn)較低的金屬代替等難熔金屬做布線導(dǎo)體,既可大大提高電導(dǎo)率,又可在大氣中燒成;其二是金屬導(dǎo)體布線 與玻璃陶瓷一次燒成,便于高密度多層布線。80年代初,低溫共燒陶瓷(LTCC材料達(dá)到商業(yè)化水平,引起了高密度互聯(lián)電路設(shè)計(jì)者的極大興趣。LTCC 多層基板很快在各種高性能、中小批量產(chǎn)品、軍事、航空等應(yīng)用領(lǐng)域確立了舉足輕重的地位。 90年代期間, LTCC 材料在大批量產(chǎn)品、中檔位價(jià)格性能比的應(yīng)用領(lǐng)域得到推廣。如汽車控制組件、硬盤讀寫放大器等。低溫共燒陶瓷(LTCC材料具有良好的性能特征:1、根據(jù)配料的不同,LTCC材料的介電常數(shù)可以在很大的范圍內(nèi)變動(dòng),可根據(jù)應(yīng)用要求靈活

8、配置不同材料特 性的基板,提高了設(shè)計(jì)的靈活性。如一個(gè)高性能的 SIP(system in a package系統(tǒng)封裝)可能包含微波線路、高 速數(shù)字電路、低頻的模擬信號(hào)等,可以采用相對(duì)介電常數(shù)小于的基板來設(shè)計(jì)高速數(shù)字電路;相對(duì)介電常數(shù)為 6-80 的基板完成高頻微波電路的設(shè)計(jì);介電常數(shù)更多的基板設(shè)計(jì)各種無源元件,最后把它們層疊在一起燒結(jié)完成整個(gè) SIP器件。便于系統(tǒng)集成、易于實(shí)現(xiàn)高密度封裝。2、 LTCC材料具有優(yōu)良的高頻、高Q值、低損耗特性,加之共燒溫度低,可以用 Ag、Ag-Pd Ag-Pt、Cu高 電導(dǎo)率的金屬作為互連材料, 具有更小的互連導(dǎo)體損耗。 這些都有利于所高電路系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù),

9、特別適合高頻、 高速電路的應(yīng)用。3、 LTCC基板采多層布線立體互連技術(shù),可以大大提高布線密度和集成度,IBM實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到一百多 層。NTT未來網(wǎng)絡(luò)研究所以LTCC模塊的形式,制作出用于發(fā)送毫米波段60GH瀕帶的SiP產(chǎn)品,尺寸為12mmX 12 伽X伽,18層布線層由mX6層和mX 12層組成,集成了帶反射鏡的天線、功率放大器、帶通濾波器和電壓控制 振蕩器等元件。LTCC材料厚度目前已經(jīng)系列化,一般單層厚度為1015um4、LTCCT藝與薄膜多層布線技術(shù)具有良好的兼容性,二者結(jié)合可實(shí)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;以LTCC技術(shù)制造的片式多層微波器件,可表面

10、貼裝、可承受波峰焊和再流焊等;在實(shí) 現(xiàn)輕、薄、短、小化的同時(shí),提高可靠性、耐高溫、高濕、沖振的特性,可適應(yīng)惡劣環(huán)境。5、 LTCC可以制作多種結(jié)構(gòu)的空腔??涨恢锌梢园惭b有源、無源器件;LTCd內(nèi)可埋置(嵌入)無源器件; 通過減少連接芯片導(dǎo)體的長度及接點(diǎn)數(shù),能集成的元件種類多,易于實(shí)現(xiàn)多功能化和提高組裝密度;通過提高布 線密度和增加元器件集成度,可減少SiP外圍電路元器件數(shù)目,簡化與SiP連接的外圍電路設(shè)計(jì),有效降低電路 組裝難度和成本。6、基于LTCC技術(shù)的SiP具有良好的散熱性?,F(xiàn)在的電子產(chǎn)品功能越來越多,在有限有空間內(nèi)集成大量的 電子元器件,散熱性能是影響系統(tǒng)性能和可靠性的重要因素。LTC

11、C材料具有良好的熱導(dǎo)率,其熱導(dǎo)率是有機(jī)材料 的20倍,并且由于LTCC勺連接孔采用的是填孔方式,能夠?qū)崿F(xiàn)較好的導(dǎo)熱特性。7、 基于LTCC技術(shù)的SiP同半導(dǎo)體器件間具有良好的熱匹配性能。LTCC勺TCE(熱膨脹系數(shù))與Si、GaAs InP等的接近,可以在基板上直接進(jìn)行倒芯片(flip chip , FC組裝,這對(duì)于采用不同芯片材料的SiP有著非同 一般的意義。經(jīng)過近30年的研究開發(fā),LTCC技術(shù)在實(shí)用化方面取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。目前,大尺寸,大容量基板可以通過燒 結(jié)的控制技術(shù)大批量生產(chǎn),明顯降低成本;新的無機(jī)材料配方和工藝可降低高頻損耗,使工作頻率擴(kuò)展到 90GHz 以上;光刻的厚膜導(dǎo)體可與LTC

12、C共燒,容昴形成線寬和間距均為50um的布線,會(huì)大大增強(qiáng)了 LTCC多層基板的高 密度性;平面電阻,電容,電感材料與LTCCM有結(jié)構(gòu)相容性,將這些無源器件嵌入LTCC中,給集成封裝和微型 射頻提供廣闊前景。(五)LTCC產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域目前,LTCC產(chǎn)品主要應(yīng)用于下述四個(gè)領(lǐng)域:1、高密度多層基板。由低介電常數(shù)的LTCC材料制作。LTCC適合用于密度電子封裝用的三維立體布線多層 陶瓷基板。因其具有導(dǎo)體電阻率低、介質(zhì)的介電常數(shù)小、熱導(dǎo)高、與硅芯片相匹配的低熱膨脹系數(shù)、易于實(shí)現(xiàn)多 層化等優(yōu)點(diǎn),特別適合于射頻、微波、毫米波器件等。目前,隨著電子設(shè)備向輕、薄、短、小方向的發(fā)展,設(shè)備工作頻率的提高(如手機(jī)從目

13、前的400900MH提高到,甚至3040GHZ,以及軍用設(shè)備向民用設(shè)備的轉(zhuǎn)化,LTCC 多層基板將以其極大的優(yōu)勢成為無線通信、軍事及民用等領(lǐng)域重要發(fā)展方向之一。下表列出了使用頻率范圍及相 應(yīng)的電子設(shè)備系統(tǒng)。 超級(jí)計(jì)算機(jī)用多層基板。用以滿足器件小型化、信號(hào)超高速化的要求。 下一代汽車用多層基板(EC部件)。利用其高密度、多層化、混合電路化等特點(diǎn),以及其良好的耐熱 性,作為一一代汽車電子控制系統(tǒng)部件,受到廣泛注意。 高頻部件(VC,TCX等)。對(duì)于進(jìn)入GH瀕帶的超高頻通信,LTCC多層基板將在手機(jī)、GPS定位系統(tǒng) 等許多高頻部件廣泛使用(參照表) 。 光通信用界面模塊及HEM模塊。2、多層介質(zhì)諧振

14、器、微波天線、濾波器等微波器件。 利用中介電常數(shù)的LTCC材料制作。介質(zhì)芯片天線不僅具有尺寸小,重量輕,較好的方向性,電氣特性穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),而且具備低成本,大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢。 它符合無線通信產(chǎn)品向輕、薄、短、小方的向發(fā)展的趨勢,而成為近年來研究的熱點(diǎn)。LTCC技術(shù)的成熟為介質(zhì)芯片天線的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。3、多芯片組件(Multi-ChiP Modules, MC)利用低介電常數(shù)的LTCC材料,與Ag、Ag-Pd Ag-Pt、Cu高 電導(dǎo)率金屬的漿料圖形共燒,形成三維布線的多層共燒基板,再經(jīng)表面貼裝將無源片式元件和多個(gè)裸芯片集成在 LTCC基板上,最后加蓋密封形成多芯片組件(Multi

15、-Chip Modules, MC)與單芯片封裝相比,MC可保證IC元 件間的布線最短。這對(duì)于時(shí)鐘頻率超過100MHZ勺超高速芯片來說,具有明顯的優(yōu)越性。MCM早在80年代初期就 曾以多種形式存在,最初是用于軍事。當(dāng)時(shí)是將裸芯片直接實(shí)裝在 PCBh,或是多層金屬一陶瓷共燒基板上;同 時(shí)IBM也曾將其應(yīng)用在3081型大型計(jì)算機(jī)上,采用混合電路技術(shù)把100塊IC實(shí)裝在30層陶瓷基板上,稱之為熱 導(dǎo)組件( TCM)。以前由于成本昂貴,MC大都用于軍事、航天及大型計(jì)算機(jī)上。但隨著技術(shù)的進(jìn)步及成本的降低,MC將普及到汽車、通信、工業(yè)設(shè)備、儀器與醫(yī)療等電子系統(tǒng)產(chǎn)品上。MCME各種不同領(lǐng)域的特殊作用如下:

16、軍事、航天:武器系統(tǒng)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星控制裝置、高頻雷達(dá); 通信:電話、無線電傳真、通信設(shè)備、同步光纖網(wǎng)絡(luò); 儀器設(shè)備:高頻示波器、電子顯微鏡、點(diǎn)火控制/溫度控制; 咨詢: IC 存儲(chǔ)卡、超級(jí)計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) /制造系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī); 消費(fèi):放像機(jī)、攝錄放像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、高清晰度電視機(jī)。4、無源器件嵌入式系統(tǒng)封裝(System in a Packages ip )基板。利用低介電常數(shù)的LTCC基板和與之相容 的高介電常數(shù)的LTCC材料及高磁導(dǎo)率材料等,或直接利用現(xiàn)有的無源元件,可將四大無源元件,即變壓器(T)、 電容器(0、電感器(L)、電阻器(R)嵌入多層布線基板中,與表

17、面貼裝的有源器件(如功率 MOS晶體管、IC 電路模塊等)共同集成為一完整的電路系統(tǒng),可有效地提高電路的封裝密度及系統(tǒng)的可靠性、保密性,特別適用 于移動(dòng)通信、軍事雷達(dá)、航空航天等領(lǐng)域(一)國內(nèi)外市場 我們已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代。目前,電子信息產(chǎn)業(yè)已成為世界性支柱與先導(dǎo)產(chǎn)業(yè),先進(jìn)工業(yè)國家把半導(dǎo)體集成 電路稱為“工業(yè)之父”, LSI 芯片和電子封裝技術(shù)在信息產(chǎn)業(yè)中扮演了十分重要的角色,隨著電子產(chǎn)品的輕、薄、 短、小、高性能及芯片向高集成度、高頻率、超高I/0端子數(shù)方向發(fā)展,大規(guī)模集成電路(LSI)高密度陶瓷封裝 的應(yīng)用將越來越廣泛。1、電子封裝市場前景方面 。目前國內(nèi)每年大約需要 140億片芯片,而國內(nèi)

18、能供應(yīng)的才 20%。據(jù)估計(jì), 2010 年后,中國集成電路的年消費(fèi)將達(dá)到 1000億美元,約占當(dāng)時(shí)世界市場的 20%,若其中 50%用于電子封裝,則年產(chǎn) 值將達(dá)到幾千億人民幣。2、HTC(高溫共燒多層基板和ALN基板的市場前景方面。HTCC多層基板和ALN基板,具有許多固有的優(yōu)點(diǎn),BGA、 LTCC 廣播如機(jī)械強(qiáng)度高、熱導(dǎo)性能好,有廣泛的用途。目前國內(nèi)對(duì)HTC(基板和ALN基板的年需求量已分別超過100萬rf和 5萬rf,市場前景廣闊。3、LTCC低溫共燒多層基板的市場前景方面。LTCC低溫共燒多層基板除可用于DIP、LCCC PGA QFP CSP MC等各種封裝制品外,還可用于計(jì)算機(jī)主板、

19、高速電路基板、功率電路基板、汽車電子電路基板等。 還可代替混合集成電路(HIC)廣泛應(yīng)用于軍事和空間技術(shù)通訊(包括電訊、無線電通訊、微波通訊、雷達(dá)、 和其他通訊、導(dǎo)航通訊)等。隨著數(shù)字化技術(shù)的普及和工作頻率的提高,LTCC的應(yīng)用范圍會(huì)急速擴(kuò)大。4、LCCC勺市場前景方面。LCCC-元引線陶瓷片式載體,主要用于晶體振蕩器和聲表面波濾波器表貼化外 殼(即使用LCCC進(jìn)行封裝);由于晶體振蕩器和聲表面波濾波器應(yīng)用極廣,需要量極大。而且隨著高產(chǎn)量和高性 能的需求;對(duì)LCCC勺需求量也直線上升。通信和信息工業(yè)的迅速發(fā)展,有力帶動(dòng)了晶體振蕩器市場的增長,其產(chǎn) 品也日趨小型化、表面貼裝化和高精度化。近兩年由

20、于應(yīng)用面不斷擴(kuò)展和需求量的增多,造成市場供應(yīng)緊缺,售 價(jià)也有上升,刺激制造商千方百計(jì)增加產(chǎn)量;日水晶體振蕩器生產(chǎn)雖已增加,仍供不應(yīng)求,尤其TCX(型晶體振蕩 器更為緊缺。據(jù)專家預(yù)測,今年的需求將繼續(xù)增加,特別是表面安裝款式的產(chǎn)品。臺(tái)灣電氣和電子制造商協(xié)會(huì)約有14家成員工廠制造石英晶體器件,在臺(tái)灣島有10家,它們側(cè)重生產(chǎn)高檔級(jí)表面安裝型SPXC產(chǎn)品,屬于標(biāo)準(zhǔn)封 裝晶體振蕩器。每只價(jià)格約美元,專家估計(jì);信息工作和通信工作對(duì)高檔級(jí)表面安裝振蕩器的需求將急速增長, 今年的增長率將達(dá)到 50%,其中移動(dòng)電話的需求將增長 100%、筆記本電腦的需求將增長 40%、臺(tái)式電腦將增長 20%。 臺(tái)灣產(chǎn)品的出口率

21、也將大幅度增長,主要市場是美國、歐州、日本、韓國和新加坡。今年出口預(yù)計(jì)將增長30%r40%。隨著需求的增長,制造商已滿負(fù)荷生產(chǎn)。一些廠家正在擴(kuò)大現(xiàn)有的生產(chǎn)能力,特別是表面安裝款式的產(chǎn)品, USI公司表面安裝型晶體振蕩器,其生產(chǎn)能力將增加一倍、HOSONI公司于今年初生產(chǎn)表面安裝款式產(chǎn)品,小型化 和表面安裝型晶體振蕩器是臺(tái)灣發(fā)展的主要趨勢。VCX(型現(xiàn)在流行XX尺寸,主要用在LAN卡、機(jī)頂盒、FM調(diào)制 器、自動(dòng)頻率控制及鎖相環(huán)電路等方面,1998年以來,共應(yīng)用日趨火爆,目前新型VCX啲尺寸是XX和XX SPXO 表面安裝型最小尺寸為XX主要用于LAN卡、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、計(jì)算機(jī)和電信產(chǎn)品。移動(dòng)電話和個(gè)

22、人數(shù)字助理(PDA等便攜式電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展,也刺激了香港市場對(duì)晶體振蕩器的強(qiáng)烈需 求,尤其是TCXO VCXO高檔級(jí)產(chǎn)品。一些廠商如Interguip公司正在積極開發(fā)OCX產(chǎn)品,下半年將增加VCXO 表面安裝型產(chǎn)品的生產(chǎn)。VCXO品的需求呈快速增長趨勢,主要用于廣播衛(wèi)星接收機(jī)。今年許多制造商調(diào)整產(chǎn)品 結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)向VCXO OCX蒔高精度產(chǎn)品的生產(chǎn),其產(chǎn)品增長將超過300%標(biāo)準(zhǔn)鐘表振蕩器的需求增長大約20%-30% 小型化及表貼化也是香港的發(fā)展趨勢。目前香港的種表振蕩器最小尺寸作到3xgm精度100PPm要求達(dá)到50PPm.目前 世界SAW濾波器的年產(chǎn)量6億只,多年用于移動(dòng)通信,呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的

23、態(tài)勢,主要生產(chǎn)國是日本、 德國和美國。我國開發(fā)SAW濾波器已有30多年時(shí)間,科研生間單位30多家,有較高的設(shè)計(jì)水平和批量生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。但由 于設(shè)備跟不上,缺乏象半導(dǎo)體工藝加工一樣的精細(xì)加工設(shè)備(高精度的光刻設(shè)備和鍍膜機(jī)等)致使生產(chǎn)水平較低, 年產(chǎn)僅數(shù)百只左右,形不成規(guī)模。航天據(jù) Atted Bustimess Inlelligence Inc 預(yù)測,2010年晶體振蕩器外殼,世界需求量在 6億只左右,又據(jù)我 國權(quán)威人士預(yù)測計(jì),我國用于手機(jī)于P汽車電子領(lǐng)域的晶振封裝2010年需求在億只,以后仍以年15%-30的速度 遞增,國內(nèi)主要需求廠商如下:深圳南玻集團(tuán)公司聲表面波器件封裝用陶瓷基座 (LCCC-

24、4B年需求約9億只;深 圳英達(dá)利公司石英晶體振蕩器封裝用陶瓷基座(LCCC-4B年需求不少于1000萬只;北京七0七廠溫度補(bǔ)償型晶 體振蕩器、及諧振器陶瓷基座年需求量 4000萬只;歐克通信器材有限公司晶體振蕩器陶瓷基座年需求量約 600萬 只;南京華聯(lián)興電子有限公司晶振、諧振、聲表面波器件用陶瓷基座年需求量 2000萬只;臺(tái)州水晶電子集團(tuán)公司 晶振、諧振器件用陶瓷基座年需求量 1000萬只;其它還有北京長峰聲表面波公司、深圳三澤聲表面波公司、 總么司 203所、23所、湖北東光電子公司、唐山晶源電子股份有限公司等都有不同數(shù)量陶瓷外殼的需求。LCCC可見,僅移動(dòng)電話用表貼型封裝的無引線陶瓷芯片

25、載體(LCCC就有一個(gè)巨大的市場。而以表貼型60%,2010年后,電子封裝將是CSF和MCM的天下,其市場前景不可估量。目前國外一些大公司正在進(jìn)行從 DIP、QFL PGA等向BGA CSP MC封裝的改型工作。、外殼職代金屬外殼的石英晶體振蕩器、諧振器和聲表面波濾波器的封裝則更是款來的、巨大的潛在市場。5、 CSP及 MCM封裝的市場前景方面。據(jù)估計(jì),到2010年;在所有電子設(shè)備中,攜帶型的比例將超過(二)國內(nèi)集成電路陶瓷封裝生產(chǎn)現(xiàn)狀目前,國內(nèi)具備生產(chǎn)大規(guī)模集成電路陶瓷封裝產(chǎn)品的主要有:閩航電子器件公司、信息產(chǎn)業(yè)部電子第十三 宜興總廠引進(jìn)航天部 771研二是位于北方所、信息產(chǎn)業(yè)部電子第四十三

26、所,宜興電子器件總廠。電子十三所引進(jìn)的國外先進(jìn)設(shè)備較閩航少, 的是國外二手設(shè)備,技術(shù)相對(duì)落后。到目前為止尚無一家實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。國內(nèi)從事大規(guī)模集成電路陶瓷封裝研究的主要科研單位有清華大學(xué)材料科學(xué)與工程研究院、 究所,由國家定點(diǎn)的大規(guī)模集成電路高密度封裝國家試驗(yàn)基地一是位于南方的閩航電子器件公司, 的信息產(chǎn)業(yè)部電子第十三所。從這幾年公司的發(fā)展來看,閩航電子器件公司具有明顯的優(yōu)勢,該公司是福建南平無線電三廠與航天部771 研究所合資建立的部省聯(lián)營企業(yè),于2000年1月通過國家計(jì)委驗(yàn)收并授予“大規(guī)模集成電路高密度封裝國家重點(diǎn) 試驗(yàn)基地”?,F(xiàn)能生產(chǎn)DIP、QFP PGA LCC(等四大系列60多年品種的陶

27、瓷封裝外殼,在承擔(dān)國家從“六五”到 “九五”期間的多項(xiàng)LIS封裝重點(diǎn)科技攻關(guān)課題和新產(chǎn)品試制項(xiàng)目中取得顯著成績,并有多項(xiàng)成果填補(bǔ)國家空白, 多次受到國家和福建省的表彰。目前閩航公司已與清華大學(xué)合作引進(jìn)了 LTCC氐溫共燒陶瓷技術(shù)。四、生產(chǎn)技術(shù)工藝(一) LTCC材料介紹1、LTCC材料的研究狀況。目前,在技術(shù)產(chǎn)業(yè)推動(dòng)下,開發(fā)能與銀低溫共燒的微波介質(zhì)陶瓷材料已成為前沿 和熱點(diǎn)問題,并取提突破性進(jìn)展。目前,LTCC材料在日本、美國等發(fā)達(dá)國家已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、系列化和可進(jìn)行地材 料設(shè)計(jì)的階段。許多LTCC材料生產(chǎn)廠家可以提供配套系列產(chǎn)品;美國國家半導(dǎo)體 Dupont、村田制作所、松下、 京瓷等研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)

28、LTCC技術(shù)已研發(fā)多年,已經(jīng)形成一定的材料體系,生產(chǎn)工藝也較為成熟。在專利技術(shù)、材料來 源及規(guī)格主導(dǎo)權(quán)方面均占優(yōu)勢。相比之下,我國的LTCC材料研發(fā)起步較晚,擁有自主知識(shí) 產(chǎn)權(quán)的材料體系和器 件幾乎是空白。國內(nèi)現(xiàn)在急需開發(fā)出系列化的,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 LTCC瓷粉料,并專業(yè)化生產(chǎn)LTCC用陶瓷生 帶系列,為LTCC產(chǎn)業(yè)的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。以LTCC技術(shù)制造微波器件,陶瓷材料應(yīng)具備以下幾個(gè)要求:燒結(jié)溫度應(yīng)低于 950C :介電常數(shù)和介 電損耗適當(dāng),一般要求Q值越來越好;諧振頻率的溫度系數(shù)T f應(yīng)??;陶瓷與內(nèi)電極材料等無界面反應(yīng),擴(kuò) 散小,相互之間共燒要匹配;粉體特性應(yīng)利于漿料配制和流延成型等。目前

29、,已有較多的LTCC相I關(guān)文獻(xiàn)和專利 報(bào)道。因微波介質(zhì)陶瓷的研究不僅僅涉及除低燒結(jié)溫度,而且應(yīng)兼顧材料介電特性以及料漿設(shè)備、陶瓷與金屬電 級(jí)共燒等工程應(yīng)用方面的問題,技術(shù)開發(fā)難度很大。2、LTCC材料體系。微波介質(zhì)材料與器件行業(yè)一方面為了縮小器件的體積而開發(fā)同介電常數(shù)的材料體系, 另一方面為了提高器件的靈敏度而研究高品質(zhì)因子的材料配方,重視器件工作的同溫度性而開發(fā)小諧振頻率溫度 系數(shù)的介質(zhì)陶瓷,目前開發(fā)的可低溫?zé)Y(jié)的材料體系主要有:(1)低介電常數(shù)體系。低介電常數(shù)微波介質(zhì)材料因其微波介電性能好,高頻損耗小,介電常數(shù)小,適合巴 侖、濾波器、天線、模聲等高頻片式元器件和陶瓷基板的設(shè)計(jì)與制造,開始受

30、到人們的普通關(guān)注。介電常數(shù)小于 10,特別是介電常數(shù)在4 5之間的LTCC材料,由于可以發(fā)送信號(hào)延遲,目前主要集中在LTCC基板材料的應(yīng)用上。 表1列出了研究較為成熟的基板材料。我國近來也研究出一些低介電常數(shù)的LTCC材料,浙江大學(xué)張啟龍等研究的(Ca1-XMgXSiO3體系,通過添加CaTiO3 Li2CO3t V2O5等可以在900C燒結(jié),材料性能優(yōu)良,介電常數(shù) =8 10;品質(zhì)因數(shù)Qf25000GHZ諧振頻率溫度系數(shù)T f0,該材料能很好的與Ag電極匹配,可以用于多層介質(zhì)開線, 巴倫、各類濾波器等多層頻率器件設(shè)計(jì)生產(chǎn)。陳湘明等人研究的xMgO yZnO zAI2O3體系,得到介電常數(shù)為7

31、 9, Qf值高達(dá)60, 000160, 000GHZ諧振頻率溫度系數(shù)接近零的微波介質(zhì)材料,該材料可應(yīng)用于高頻陶瓷電容 器、溫度補(bǔ)償陶瓷電容器或微波基板等。目前華中科技大學(xué)的呂文中等人研究的uZnO-vSiO2-WTiO2 uMgO-vSiO2- WCaO-XTiO和uCaO-vWO3- WTiO體系,具有低介電常數(shù)、低損耗與近零諧振頻優(yōu)選法溫度系數(shù),可用于通訊系 統(tǒng)中介質(zhì)天線、介質(zhì)基板等微波無器件。國外一些公司的基板材料公司玻璃介質(zhì)陶瓷填充相導(dǎo)體rac/10-6C -1康寧晶化玻璃堇青石Au杜邦鋁硼硅酸鹽玻璃AI2O3Ag、Au杜邦晶化玻璃堇青石AuHirachi鉛鋁硼硅酸鹽玻壬苕 AI2O

32、SCaZr O3P b/Ag912一NEC硼硅酸鹽玻璃SiO2、堇青石18 %49澎孔二氧化硅匕Au1NEC鉛硼硅酸鹽玻璃1 AI2OS SiO2Ag/PdWest ing houseCuO B2O3 AI2()3SiO2AuFerro晶化玻璃一Ag、AuPd/ Ag60Fyocera鋁硼硅酸鹽玻璃AI2O3AuFyocera鋁硼硅酸鹽玻璃SiO2Cu(2)中介電常數(shù)材料體系。其又可分為: BiNbO4體系。純BiNbO4艮難獲得致密陶瓷,通常通過摻雜燒結(jié)助劑來改善其燒結(jié)特性,從而提高其微 波介電性能。Ko等在BiNbO4中摻入%V2O和%CuO即可在900C的低溫下獲得致密的陶瓷,其介電性能

33、為: r=, Qf=22000GHZ,rf=2ppm/C。研究ZnO-B2O3 ZnO-B2O3-SiO2玻璃和 B203寸 BiNbO4燒結(jié)特性和微波性能的影響, 發(fā)現(xiàn)各邊助劑通過液相燒結(jié)機(jī)制均能除低BiNbO4燒結(jié)溫度至920C,ZnO-B2O3-SiO玻璃和B2O3寸介電性能尤其 是Q值影響較大,添加1wt% ZnO-B2O玻璃燒結(jié)的樣品性能最佳,其 =41 , Qf=13500GHZ但BiNbO4系與Ag 電極材料會(huì)發(fā)生界反應(yīng),導(dǎo)致材料介電性能嚴(yán)重惡化,限制了該材料在多層微波頻率器件中的使用。 Ca(Li1/3Nb2/3),TiO3 - 5體系。因其具有良好的微波介電性能和較低燒結(jié)溫度

34、 (20000 GHz t f= - 10+ 10ppm/C。雖然Zn-TiO2的結(jié)燒結(jié)溫度可降低到 LTCC技術(shù)要求,且具有良好的微波性能,但相結(jié)構(gòu)控制困難,且且采用BO助燒劑的材料配方無法流延成型。張啟龍等通過添加ZnO -BdSiO2玻璃,實(shí)現(xiàn)ZnTiQ在900C的低溫?zé)Y(jié),解決了添加BQ產(chǎn)生的料漿不穩(wěn)定問題, 已在正原電氣股份有限公司產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。 ZnNb20e體系。Zhang等研究了 CuO-B2O-V2O(Cu BiV)復(fù)合助劑對(duì)ZnNbO燒結(jié)和介電性能的影響。研究表明:CuO BiQ、VQ能與ZnO形成共溶液相,少量復(fù)合助劑能使ZnNbO的致密化溫度由1150C降至870C。添

35、加%CuBiV的樣品在890C燒結(jié)獲得最佳介電性能: r= , Qf=67100 GHz t f= - C。Kim等研究了 FeVO對(duì) ZnO-RONb2O- TiO 2(R=Sn,Zr,Ce)介電性能的影響。弓I入RO部分取代TQ,以調(diào)節(jié)材料的Tf值,并添加一定含 量的FeVO以實(shí)現(xiàn)陶瓷在900C燒結(jié)致密。在ZnONb2O-中添加2 wt%FeVO陶瓷的微波介電性能最佳:r=44 ,Qf=13000 GHz T f= - 9ppm/C。Zhang等采用相同方法在 ZnO-Nbd 中添加 wt% CUOV2Q,陶瓷在 860C燒結(jié), 獲得的微波介電性能為: r=,Qf=9000 GHz,t f

36、= 8ppm/C。 BaOTiO2體系。BaO-TiO體系中BaTiQ和Bam 具有優(yōu)異的微波介電性能,但這兩種陶瓷的燒結(jié)溫度都比較高(均高于1350C),目前的研究方法是加入大量燒結(jié)助劑來降低燒結(jié)溫度,但介電性能大幅度下降。Kim等在BaTi4Q中添加5wtw%ZnO3(摩爾比1: 1)玻璃,使燒結(jié)溫度隆至900C,獲得介電性能為: r=33 , Qf=27000 GHz T f= 7pp m/C。Hua ng等研究了添加BaO- E2Or SiO 2玻璃的BaTigQ 0陶瓷性能,陶瓷在900C可以燒結(jié),微 波介電性能為: r= , Qf=1150 GHz采有溶膠一凝膠工藝預(yù)先在BaTig

37、Q。粉體表面鍍上BaTi(BO3) 2膜,可阻止陶 瓷與玻璃在燒結(jié)過程中的瓜,保持介電性能的穩(wěn)定。( 3) 高介常數(shù)材料體系。 其又分為: Bi 2O3 -ZnO-NbO5體系。BizO -ZnO-NbO(簡稱為BZN)陶瓷具有燒結(jié)溫度低、r高、Tf可調(diào)等特點(diǎn),可與低Pd含量的Pd-Ag電極漿料甚至純Ag電極漿料共燒,是由我國首創(chuàng)的一類低溫度燒結(jié)不含鉛的高頻陶瓷材料, 剛開始被作為電容器材料。目前,BZN瓷研究取得圈套進(jìn)展,使原電容器材料作為微波介質(zhì)陶瓷材料成為可能, 為微波介質(zhì)材料的探索提供了新的途徑。Kagata對(duì)BO3 (CaO,ZnO)-Nb2O5體系也作了系統(tǒng)的研究,組成為Bii8C

38、aNb2O5陶瓷在 950C下燒結(jié)時(shí), r=59 , Qf=610 () , t f= 24ppm/C;樣品在-25 20C和-20 85C之間的 Tf值相近,說明CaO勺加入使材料的Tf接近線性關(guān)系;Bi2O- CaO-Z nO- NbO陶瓷燒結(jié)溫度925C,此時(shí)的樣 品具有很高的和極低的T f , r=79 ,Qf=360 (), t f= ippm/CChoi能使含量增加,有第二相BiqVQ生 成,介電損耗迅速增加。典型的低溫?zé)Y(jié)Bi2(Zn1/3Nb2/3-xVx) Q陶瓷介電性能為: r=80 , Qf=3000GHz(6GHz, 陶瓷與Ag電極共燒情況良好。 Li -Nb-Ti體系

39、。Li2O-NbGTiO2(簡稱LNT)體系是一類重要的微波介質(zhì)陶瓷材料,在某組分范圍內(nèi)組分 能形成固溶體Li1+x-Nb1-x-3y-Tix+4yO 3(簡稱為M相),M相具有較低的燒結(jié)的燒結(jié)溫度(1100C)和良好的微波 介電特性: r=5578, Qf可達(dá)9000 GHz頻率溫度系數(shù)Tf可調(diào)。管恩祥以B2O3-ZnO-La2O玻璃為燒結(jié)助劑 對(duì)陶瓷進(jìn)行低溫?zé)Y(jié)研究,陶瓷在900C燒結(jié),獲得微波介電性能為: r沁58, Q仕4800 Hz,t f沁11ppm/C。 Albina等通過摻入V2O降低Li 2O-NhO-TiO2燒結(jié)溫度,添加2wt%VO,燒結(jié)溫度TTiO2體系和BaO-Sm2

40、O3-TiO2 體 系 。 等 人 對(duì) BaO-Ln2O3-TiO2 體 系 材 料 進(jìn) 行 了 低 溫 燒 結(jié) 究 90vol.%BaNdTi4O2(+1wt.%ZnO)/10vol.%BBSZ(BO:Bi 2O:SiO2:ZnO=27:35:26:32,摩爾比),在 900C燒結(jié),其介電 性能為: r=67 , Qf 1000GHz(6GHz) Tf =4ppm/C.陳尚坤等在 Ba 陶瓷中加入 .BaCu23CuO 和 5wt.%BaO-BO-SiO2,陶瓷在 950燒結(jié), r =, Qf=2577GHz Tf =C,可與 Cu電極漿料低溫共燒。In-SunCho等 通過添加鋰硼硅酸鹽玻

41、璃對(duì)BaO-( Nd1-xBix)2O 4TiO2系陶瓷進(jìn)行低溫化研究。玻璃助劑Li 2O-BQSiO2-AI 2CaO 的添加,使BaO-() 2Q4TiO2的燒結(jié)溫度由1300C降到 900 C,介電性能為; r=68,Qf=2200GHz,Tf =55 pp m/C。BaO-Sr2O-TiO2體系的介電常數(shù)r可達(dá)Cho等人通過BG和CuO摻雜對(duì)BaSmTiQ?陶瓷進(jìn)行 低溫?zé)Y(jié)研究.同時(shí)加入B3和%Cu可使燒結(jié)溫度由1350C降低到870C ,其微波介電性能為: r=,Qf=4256GHz, T f= C 。 Jong-Hoo Paik 等 人 在 Basm2Ti 4O12 中 添 加

42、在 875C 燒 結(jié) , 得 到 陶 瓷 的 介 電 性 能 為 , r=60,Qf=4500GHz,T f=-30ppm/C。高介微波介陶瓷材料在低溫?zé)Y(jié)方面研究取得了一定的發(fā)展,部分高介入陶瓷的燒結(jié)溫度已降低到C。, 但其微波介電性能破壞較大 , 同時(shí)存在漿料配制困難、與銀電極發(fā)生界面反應(yīng)等技術(shù)問題,真正能使用的材料較少。 因此仍需努力尋找新型低溫?zé)Y(jié)的高介電常數(shù)的微波介質(zhì)陶瓷材料,以便能夠滿足多曾微波器件的需求。3、LTCC材料的應(yīng)用狀況及展望目前,在LTCC技術(shù)產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)下,開發(fā)能與AgA或Cu低溫共燒的微波介質(zhì)陶瓷材料已取得突破性進(jìn)展, 已有較多的LTCC微波介質(zhì)陶瓷相關(guān)文獻(xiàn)和專利報(bào)

43、道。因LTCC微波介質(zhì)陶瓷的研究不僅僅涉及降低燒結(jié)溫度,而 且應(yīng)兼顧材料介電特性以及料漿制備、陶瓷與金屬電極共燒等工程應(yīng)用方面的問題,技術(shù)開發(fā)難度很大:介電 性能破壞嚴(yán)重:利用摻雜氧化物、低熔點(diǎn)玻璃來實(shí)現(xiàn)微波介質(zhì)陶瓷的低溫?zé)Y(jié)是目前使用最廣泛最有效的方法, 但在燒結(jié)溫度大大降低的同時(shí),也不同程度地降低了材料的微波介電性能;難以配制粘度適中的料漿:如添加 B2O3 V2O5等燒結(jié)助劑的LTCC材料體系本身介電性能較好,但存在料漿粘度大、難以流延成型的問題;難以 保證陶瓷與電極材料的化學(xué)穩(wěn)定性:部分介電性能優(yōu)異的材料體系如 BiNbO4存在著與Ag電極發(fā)生界面的反應(yīng)問 題,金屬離子的擴(kuò)散遷移會(huì)造成

44、器件性能的惡化甚至失效;陶瓷微觀結(jié)構(gòu)缺陷的影響:這將影響微波器件的電 性能。以上諸多因素造成目前微波介電陶瓷材料的研究大多停留在實(shí)驗(yàn)階段,真正具有應(yīng)用價(jià)值的LTCC微波介質(zhì) 陶瓷材料不多。Ferro公司擁有(Zr,Sn)TiO3和(Ba,Nb) TiO3兩種體系的LTCC微波介質(zhì)陶瓷,其介電常數(shù)分 別為37和83。國內(nèi)正原電氣股份有限公司擁有自主開發(fā)的介電常數(shù) sr為9和27的LTCC微波材料研究開發(fā)了 多種不同設(shè)計(jì)、不同工作頻率的帶通濾波器、 EMI 濾波器、平衡濾波器、巴倫、多層天線、天線開關(guān)模塊等微波 器件。國際上有Dupont、Ferro、Heraeus三家提供數(shù)種s r 10的陶瓷生

45、帶,國內(nèi)開發(fā)LTCC器件的公司和研究 所也都在這些生瓷帶,南波電子公司正在用進(jìn)口陶瓷粉料,開發(fā)sr為、4的三種陶瓷生帶,設(shè)計(jì)研發(fā)不同工作頻率的微波器件。此外,為滿足通信領(lǐng)域能集成化,從單個(gè)器件向由多個(gè)無源件與有源件組合的功能模塊(MCM技術(shù)方向發(fā) 展需求,不同低溫共燒陶瓷材料之間實(shí)現(xiàn)多層復(fù)合的技術(shù)是今后發(fā)展趨勢。目前,Heraeus已開發(fā)出相關(guān)產(chǎn)品,國內(nèi)浙江正原電氣股份有限公司也已立項(xiàng)進(jìn)行研究。隨著未來電子元器件的模塊化以及電子終端產(chǎn)品的過剩,價(jià)格成本的競爭必定會(huì)更加激烈,國內(nèi)產(chǎn)家最初 采用的原料、設(shè)計(jì)直接從國外打包進(jìn)口的做法已經(jīng)難以滿足價(jià)格戰(zhàn)的要求。 我過對(duì)LTCC材料的研究明顯落后,開 發(fā)

46、、優(yōu)化擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型LTCC材料體系和器件,不僅具有重要的社會(huì)效益而且具有顯著的經(jīng)濟(jì)利益。(二) LTCC系統(tǒng)集成的制作工藝1 、制作工作流程LTCC系統(tǒng)集成的制作工藝包括下述幾個(gè)步驟: 電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):多層電路圖的設(shè)計(jì),層間互連孔的設(shè)計(jì),帶狀線、微帶線的電路模擬、阻抗匹配計(jì)算, 信號(hào)延遲串?dāng)_計(jì)算;元器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),散熱計(jì)算熱應(yīng)力分析,可靠性分析。 生片流延:流延漿料配制,載體選擇,除泡技術(shù),流延片厚度及精度控制,烘干技術(shù)。 打孔,開窗戶、制空腔:采用機(jī)械沖孔或激光打孔。最小孔徑,最小孔距離。大批量、高效率制作層間 通孔,保證孔隙、孔距精度、內(nèi)壁光滑。 漿料填孔;可采用絲網(wǎng)印刷法或注漿

47、法,要保證填孔準(zhǔn)確、飽滿,不陰滲,不串孔。 絲網(wǎng)印刷:絲網(wǎng)印刷精度與漿料類型、粘度、網(wǎng)版類型,脫離高度,印刷壓力,敵板速度及設(shè)備條件等 密切相關(guān)。 高分辨率布線:高頻應(yīng)用及高密度封裝均需要高密度布線。死網(wǎng)印刷應(yīng)保證線寬 /線間距達(dá)150/150,通 過光刻,用于貼裝片式元件的表層厚膜導(dǎo)體,線寬 /線間距達(dá) 150/150。 定位和層疊:隨著層間孔徑、孔距變小,線寬/間距變細(xì),對(duì)定位精度提供越來越高的要求。生片上通孔 的多少,印刷圖形的疏密都對(duì)疊層產(chǎn)生影響。一層的松弛或折疊都會(huì)對(duì)定位精度和疊層。 層壓等靜壓:模壓或等靜壓。壓力、溫度和加壓時(shí)間對(duì)共燒制品的質(zhì)量有很大影響。 脫脂和共燒:脫脂、燒成曲

48、線的確定,收縮率控制,零收縮率燒結(jié),翹曲度及表面粗糙度保證。 后處理:包括表面導(dǎo)體和電阻體的后燒成,表面貼裝技術(shù),引線連接(WB、劃片、切分,LTCC模塊檢測等。其工藝流程圖如下:陶瓷粉體嚴(yán)混合攪拌 T 流延卜烘干H打孑LF燒結(jié)_1熱壓H疊片通孔填充H印i=r導(dǎo)刷1-體V焊接HI檢驗(yàn)I_H入庫2. 1流延流延是一項(xiàng)相當(dāng)精密的工藝,對(duì)于流延后的產(chǎn)品質(zhì)量要求十分嚴(yán)格,以下幾點(diǎn)可供參考:a.刮刀的表面光潔度流延刮刀一般用工具鋼制成,它的耐磨性好,使用壽命長,但需注意保養(yǎng),每次使用后必須清洗干凈,并 防止硬物刮傷表面,使刮刀保持光滑平整。光滑平整的刮刀是獲得厚度均勻,表面光滑膜帶的關(guān)鍵。b漿料槽液面高

49、度漿料槽液面高度提高,漿料槽內(nèi)的壓力增大,使?jié){料通過刮刀間隙的流入速度增加,流延膜厚度增加,因 此維持液面高度均衡一致對(duì)控制流延膜厚度均勻性十分重要。大型的流延設(shè)備中通常需要帶有液面?zhèn)鞲衅?,控?供漿閥門,控制液面高度變化在最小的幅度。C.漿料的均勻性流延用漿料必須充分分散均勻,當(dāng)有未分散好的硬塊、團(tuán)聚體又未能過濾掉時(shí)膜帶上就會(huì)產(chǎn)生疤痘狀缺陷, 或因干燥燒成收縮不同產(chǎn)生凹陷。因此必須重視漿料的制備,在使用前必須過篩去除這些硬塊和團(tuán)聚體。如果漿 料中有氣泡,流延前必須進(jìn)行除泡處理。d流延厚度刮刀間隙的厚度與實(shí)際烘干成型厚度,不會(huì)一致,應(yīng)為在烘干過程中有溶劑等的揮發(fā),在漿料穩(wěn)定,流延 其他條件如流

50、速,干燥溫度一定的情況下,通常會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的比例。一般可以通過流延試驗(yàn)得到有效的參數(shù)。e.制定并執(zhí)行最佳的干燥工藝流延出的漿料膜經(jīng)過干燥才能從基板上剝落下來。因此,制定合適的干燥工藝是獲得高質(zhì)量膜帶的重要因 素。如果干燥工藝制定不當(dāng),流延膜常會(huì)出現(xiàn)氣泡、針孔、皺紋、干裂,甚至不易從基板上脫落等缺陷。制定干 燥工藝的原則是:確保溶劑緩慢發(fā)揮,使膜層內(nèi)溶劑的擴(kuò)散速度與表面揮發(fā)速度趨于一致,防止表面過早硬化而 引起的后期開裂、起泡、皺紋等缺陷22打孔生瓷片上打孔是LTCC多層基板制造中極為關(guān)鍵的工藝技術(shù),孔徑大小、位置精度均將直接影響布線密度與 基板質(zhì)量。在生瓷片上打孔就是要求在生瓷片上形成() m

51、n直徑的通孔,或生成方孔和異形孔。主要工藝問題:1、LTCC基板材料、厚度與沖頭壓力、凹模間隙等關(guān)系;2、位置精度控制。23印刷LTCC基板每層上的電路圖形(包括導(dǎo)帶、電阻、電容、電感等無源器件)是通過精密絲網(wǎng)印刷實(shí)現(xiàn)的。影 響厚膜圖形質(zhì)量的關(guān)鍵因素眾多, 包括:絲網(wǎng)類型和目數(shù)、 乳膠類型、 印刷速率、 刮板或輾輥的硬度和接觸角度、 壓力和絲網(wǎng)的變形量等,必須嚴(yán)加控制。生瓷片上印刷的導(dǎo)體的厚度比一般厚膜工藝要求的厚度薄一些,各層生 瓷片之間的對(duì)位精度要高。主要工藝問題:1 、導(dǎo)體漿料的性能(觸變性和流動(dòng)性)2 、絲網(wǎng)張力、刮板速度、刮板角度和接觸距離等印刷工藝參數(shù)控制24小孔填充小孔填充是為了

52、填充生陶瓷片上的通孔,目前有兩種方法,但在小孔比較小或要求比較高的場合一般都運(yùn) 用專業(yè)的小孔機(jī)。25疊片疊片也是LTC(生產(chǎn)中一道很重要的工序,疊片時(shí)除要求嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)順序外,還要求精確定位,以確保個(gè) 層之間圖形的對(duì)準(zhǔn)精確。批量生產(chǎn)中生瓷片上的定位孔是一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),無論基板尺寸的大小,在打孔,金 屬化,疊片,熱壓等工序中,都使用同樣大小的基片,同樣大小的和位置的定位孔。26熱壓等靜壓成型是干壓成型技術(shù)的一種新發(fā)展,但模型的各個(gè)面上都受力,故優(yōu)于干壓成型。該工藝主要是利用了液體或氣體能夠均勻地向各個(gè)方向傳遞壓力的特性來實(shí)現(xiàn)坯體均勻受力27燒結(jié)影響燒結(jié)質(zhì)量的因素主要有原料粉末的粒度,燒結(jié)溫度,燒結(jié)時(shí)間,燒結(jié)氣氛等,通常用以下物理指標(biāo)來 衡量物料燒結(jié)質(zhì)量的好壞 : 收縮率,機(jī)械強(qiáng)度,容重和氣孔率2、采用的材料、工藝、技術(shù)采用的工藝有:先進(jìn)的水溶性漿料流延新工藝; LTCC溫共燒陶瓷新工藝。采用的技術(shù)有:新品CAD設(shè)計(jì)軟件及應(yīng)用技術(shù)包括LCCCBGA MCMLCC(大批量生產(chǎn)技術(shù)及CAM制造 軟件系統(tǒng),CAT在線測試系統(tǒng)技術(shù);建立全線電腦網(wǎng)絡(luò)化并實(shí)施全套 EDA技術(shù);LTCC低溫共燒氧化鋁陶瓷技 術(shù);氨化鋁(AIN)材料,先進(jìn)的水溶性漿料流延、燒結(jié)、合成技術(shù);精密印刷絲網(wǎng)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論