低温共烧陶瓷激光测厚系统设计与误差分析

基于提升低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic,LTCC)厚度的检测精度、测量效率和可溯源性的需求,设计一套LTCC激光测厚系统。针对测量精度难以满足需求的问题,对存在误差进行分析,采用厚度测量用调整夹具消除同轴度误差和线性度误差,优化设计结构降低倾角误差,循环传感器标定消除重复度误差,通过数据优化和滤波处理降低机械振动误差,提高了系统测量精度。与实际产品厚度数据对比,最终精度误差≤5μm,符合产品的应用要求,具有广阔的应用市场。

孔金属化设计对高温共烧陶瓷基板热阻的影响

高温共烧陶瓷(HTCC)基板广泛应用于电子封装领域,其热阻是一个重要指标。围绕Al_(2)O_(3)和AlN陶瓷基板,探究在不同金属化孔间距和布局下的热阻规律。建立了陶瓷基板热传递有限元模型,并对其热阻进行仿真。制备了两种陶瓷基板,测试了其在不同功率负载下的热阻。测试结果表明,相同规格的AlN陶瓷基板的热阻约为Al_(2)O_(3)的25%;Mo孔金属化对Al_(2)O_(3)陶瓷基板的散热能力有明显提升作用,孔密度越大,基板热阻越低;而不同W金属化孔密度下的AlN基板热阻没有显著差异。仿真结果与实测结果基本吻合,为陶瓷基板的热设计提供了参考。

高温共烧陶瓷封装外壳生瓷加工精度的控制

高温共烧陶瓷(HTCC)封装外壳内部布线的位置精度直接影响着内部线路的稳定性。简述了陶瓷封装外壳加工工艺流程和在生瓷加工阶段影响位置精度的主要因素,包括生瓷料片加工形变特性及冲孔工艺、印刷工艺及叠片工艺的加工精度等。重点分析了生瓷片预处理、冲孔设备选择及工作台移动参数、印刷高度及叠片工艺对陶瓷封装外壳内部布线位置精度的影响。通过实验研究得到改善陶瓷封装外壳内部布线位置精度的关键数据。生瓷带料预处理工艺采用等静压机预压方式,以100psi(1psi≈6895Pa)的压力对生瓷料片进行2~3min预压,提高带料密度,减小生瓷加工过程中的变形;冲孔工艺选用激光冲孔方式,通过调整激光冲孔设备加工参数(工作台移动速度200mm/s),提高冲孔设备工作台移动位置精度,进而提升冲孔位置精度;印刷工艺采用丝网印刷方式和电荷耦合器件(CCD)自动对位方式,并通过规范印刷高度(2mm左右),提升印刷位置精度;叠片工艺中通过先叠片再去膜的方式提升叠片精度。最终实现层间布线位置精度≤20μm的陶瓷封装外壳的生产。

高温共烧陶瓷大深径比通孔填充工艺改良

通孔填充是高温共烧陶瓷(HTCC)制作流程中的关键工艺之一,直接影响着元件内部不同层之间电气连接的可靠性。此工艺主要是对冲孔后的陶瓷片进行通孔金属化,即将具有导通作用的金属浆料填充进通孔内。随着通孔深径比增大,常规通孔填充技术无法保证通孔填充质量,通孔填充工艺急需改良。影响通孔填充质量的因素较多,分析了浆料黏度、填孔压力、刮刀速度、刮刀硬度对大深径比通孔填充质量的影响。研究结果表明调整填孔压力、调整浆料黏度及降低刮刀速度均能改善通孔填充效果;刮刀硬度对填孔效果影响较大,当刮刀硬度降低至邵氏A60°~A70°时可保证大深径比通孔填充质量。这一研究结果可为高温共烧陶瓷填孔工艺中通孔填充质量的改善提供参考。

高温共烧陶瓷精细线条批量印刷工艺

当前,丝网印刷厚膜工艺已成为高温共烧陶瓷(HTCC)生瓷生产中的关键工艺,高密度陶瓷封装外壳的典型埋层布线线宽/线间距要求已达到45μm/45μm,为满足精细线条批量印刷要求,主要从原材料、网版和印刷工艺参数等方面分析了影响精细丝网印刷质量的因素。通过选用窄线径丝网规范(<15μm)的精密印刷网版,并调节浆料黏度至合适范围,同时优化印刷工艺参数,将印刷速度调整到250~300mm/s,减少了孔隙、断路、扩散等线条缺陷,印刷出状态优异的45μm线宽精细线条,从而实现45μm/45μm线宽/线间距的批量印刷,满足了高密度陶瓷封装外壳工艺要求。

高导热低温共烧陶瓷(LTCC)材料的研究进展

本文阐述了LTCC材料的特点、导热机理及影响材料热导率的因素,并系统总结近年来高导热LTCC材料研究现状。通过分析影响LTCC材料热导率的因素,总结了目前提高LTCC材料导热性能的方法。

高温共烧陶瓷微流道工艺特性

功率芯片kW/cm^(2)量级的热流密度给其热管理带来了严峻挑战,液冷微流道散热技术是解决热管理问题的重要研究方向。针对陶瓷封装中的应用需求,对高温共烧陶瓷(HTCC)中微流道工艺特性进行了研究。通过微流道设计、工艺流程设计、制备加工和测试,分析了结构参数对加工质量的影响,明确了微流道与芯片之间的陶瓷体厚度为0.30 mm,微流道宽度应≥0.10 mm,微流道间距需根据不同微流道宽度进行设计,微流道长度为非敏感要素。选择适当的结构参数可保证微流道的成形质量和加工精度,为微流道设计和工程化应用提供参考。

低温共烧陶瓷填孔工艺的改良措施

通过对低温共烧陶瓷(LTCC)工艺中填孔刮刀的改良,将刮刀与网版的接触棱边进行倒角,刮刀在填孔过程中受到挤压产生变形,由原来锯齿状的尖角改良成平滑的圆角,经一次填孔既改善了填孔质量,又提高了工作效率。

低温共烧陶瓷(LTCC)技术在材料学上的进展

低温共烧陶瓷(LTCC)技术是近年发展起来的令人瞩目的整合组件技术,已经成为无源集成的主流技术,成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点．本文叙述了低温共烧陶瓷技术(LTCC)的特点、制备工艺、材料制备相关技术和国内外研究现状以及未来发展趋势．

低温共烧陶瓷(LTCC)材料的应用及研究现状

主要概述了低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,简称 LTCC)材料的应用和研究现状,认为利用低温共烧陶瓷技术将多种元器件复合或将其集成在多层陶瓷基板中是今后信息功能陶瓷发展的一个重要方向,在我国应大力发展具有自主知识产权的 LTCC 技术。

低温共烧陶瓷用硼硅酸盐玻璃的研究进展

概述了低温共烧玻璃陶瓷复合材料体系中所采用的硼硅酸盐玻璃的组成、工艺、应用技术参数。比较了锌、铅、钡硼硅酸盐玻璃组成、掺杂量对玻璃陶瓷的烧结特性的影响。指出了不同硼硅酸盐玻璃材料的优缺点和在低温共烧陶瓷技术中的适用范围。

低温共烧陶瓷技术及其应用

低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic,LTCC)技术是实现电子元件小型化、片式化的一种理想的封装技术,已成为电子元件集成的主要工艺方式,引起了人们的广泛关注。本文详细叙述了LTCC技术的特点、LTCC材料体系、国内外发展现状以及LTCC技术在电子元件集成中的应用。认为利用LTCC技术来实现电源、有源和无源器件的一体化将是今后信息功能陶瓷发展的一个重要方向。我国应该抓住LTCC技术所面临的前所未有的发展机遇,大力开发具有自主知识产权的LTCC技术,整体提升我国在电子集成领域的技术水平和国际竞争力。

低温共烧陶瓷内电极用导电银浆烧结匹配性能

采用优化后的玻璃粉配制成导电银浆,与MgSiO3-CaSiO3生瓷片共烧后形成导电厚膜,探讨了不同玻璃粉配方对所制厚膜的微观结构、热学性能、附着力、线膨胀系数和导电性能的影响,研究了导电银浆与基片低温共烧的匹配性能。结果表明,SiO2-Al2O3-B2O3-CaO-Li2O系玻璃粉配制的导电银浆低温共烧后获得的导电厚膜平滑、均匀、致密;随着该系玻璃粉中Li2O含量的增加,导电银浆的线胀系数逐渐降低;Li2O的质量分数为6%时,该浆料线胀系数最低,为18.482×10–6℃–1;Li2O的质量分数为2%时,导电厚膜与基片的线膨胀匹配性良好,导电性能最好,方阻为3.02 m?/□。

低温共烧陶瓷技术及发展

详细叙述了低温共烧陶瓷材料的生产工艺及相关技术,介绍其在多层电路模块化（Multi-Chip MOdules）设计中的特点及应用,并概要总结了LTCC相关技术的未来发展动向.

低温共烧陶瓷微波多芯片组件

低温共烧陶瓷 (LTCC)是实现小型化、高可靠微波多芯片组件 (MMCM)的一种理想的组装技术 .本文研究采用了一种三维LTCC微波传输结构 ,并采用叠层通孔实现垂直微波互连 .利用电磁场分析软件对三维微波传输结构和垂直微波互连方式进行了模拟和优化 ,并与试验样品的测试结果进行了对比 ,两者吻合较好 .介绍了单片微波集成电路芯片测试和微波多芯片组件键合互连方法 。

低温共烧陶瓷发展进程及研究热点

低温共烧陶瓷(LTCC)是现代微电子封装中重要的研究分支,主要用于高速、高频系统。介绍了低温共烧陶瓷的发展历程及其中包含的若干重大研究热点,如铜布线工艺、收缩率匹配、LTCC散热等。

低温共烧陶瓷基板制备技术研究进展

对LTCC (低温共烧陶瓷 )技术的特点及应用作了评述。对目前已研究和使用过的低介电常数和低烧结温度基板材料及综合性能 ,流延浆料有机添加剂进行了对比分析。描述了流延工艺过程和烧结过程。由于对基板材料选择的任意性 ,现有流变学模型的局限性 ,以及低温液相烧结动力学过程机理尚不清晰 ,因此完整清晰地揭示LTCC工艺的物理化学过程仍需作很多工作。

CaO-B_2O_3-SiO_2系低温共烧陶瓷的致密化行为及性能

以CaO–B2O3–SiO2(CBS)玻璃粉末为原料,采用流延成形工艺制备了CBS系生料带。生料带在排完胶后可以在775～950℃内烧结。研究了生料带在烧成过程中致密化和晶化行为以及烧成温度对其介电性能和烧结性能的影响。结果表明:烧成样品中的主晶相为β-CaSiO3,850～900℃烧成样品中有少量CaB2O4。在样品烧成过程中,排胶后的CBS玻璃粉末首先烧结致密化,然后才开始晶化,即致密化过程要早于晶化过程,CBS玻璃的析晶倾向于整体析晶,这有利于CBS玻璃粉末的烧结。由于玻璃中析出晶相与残余玻璃相存在密度差,烧成样品的体积密度随着烧成温度的升高而降低。烧成温度的升高可促使玻璃中晶体析出和长大,且析出晶相具有比CBS玻璃低的相对介电常数(εr),样品的εr随烧成温度的升高呈下降趋势。

低温共烧陶瓷无源集成技术及其应用

低温共烧陶瓷技术是近年发展起来的令人瞩目的整合组件技术,已经成为无源集成的主流技术,成为无源元件领域的发展方向和新元件产业的经济增长点。介绍了目前 LTCC 无源集成技术及其国内外研究动态和应用前景。

硼硅酸盐玻璃/氧化铝低温共烧陶瓷材料的烧结

采用硼硅酸盐玻璃与氧化铝复合烧结低温共烧陶瓷基板材料，研究了该复合材料的烧结行为。结果表明，该复合材料可以实现低温烧结（825～975℃），相对密度达到94．7％以上。在烧结过程中，w（玻璃）为60％的复合材料的收缩率最大（17．1％），w（玻璃）为50％的复合材料的烧结速率最大（14．5μm/℃），最大烧结速率与复合材料玻璃含量的变化不是严格的单调关系。