基于压力辅助烧结方法改善LTCC基板翘曲的研究

低温共烧陶瓷(LTCC)基板普遍存在翘曲问题。由于不同材料和结构的LTCC基板的翘曲存在差异性,基于基板材料和结构方面改善翘曲的办法存在一定的局限性。提出1种新型的压力辅助烧结方法,该方法通过将耐高温压片和LTCC基板相结合,能够有效改善基板翘曲,同时满足基板的可靠性要求。不同厚度的耐高温压片能够平衡基板翘曲和扭曲之间的关系,从而确保LTCC基板形态稳定。压力辅助烧结方法为改善LTCC基板翘曲提供了新的思路。

一种解决LTCC基板焊接裂纹方法的研究

本文从原材料、生产工艺、焊接工艺3个方面,对LTCC基板在组装回流焊过程中QFN器件管脚产生裂纹的原因进行分析。结果表明,在管脚焊盘下设置通孔,能有效降低LTCC基板热应力,解决LTCC基板焊接裂纹问题,保证产品可靠性。

LTCC基板内嵌金属柱多层微流道技术

针对混合模块功率集成密度增加带来的热管理效率提升困难问题,开展了LTCC基板内嵌金属柱多层微流道结构设计、工艺制造与散热性能研究。结果显示多层微流道内嵌金属柱能有效提升LTCC基板热管理效率,对于典型发热功率15 W的热源,微流道工作时热源温度由175℃以上降低到80℃以内,为提升高集成密度模块热管理效率提供新思路与方法。

CO_2激光切割LTCC基板工艺技术研究

针对LTCC基板进行CO_2激光切割实验研究。分析激光功率、激光频率、切割速度及辅助气体压力等参数对切割宽度、深度及飞溅物的影响。阐述了LTCC中金属导体对切割的阻碍作用以及CO2激光的热效应对LTCC表层导体形貌及附着力的影响。

基于LTCC基板温度载荷条件下失效的仿真分析

针对低温共烧陶瓷(LTCC:low temperature co-fired ceramic)基板温度载荷条件下出现裂纹从而引起失效的问题进行研究,建立LTCC基板与盒体的有限元模型,根据LTCC基板的载荷条件采用热结构耦合仿真分析。将分析结果与LTCC基板失效位置进行对比,查看在裂纹产生次数较多位置的应力集中情况,对LTCC基板失效原因进行分析,为LTCC基板的结构优化提供依据与支持。

大尺寸LTCC基板高钎透率焊接工艺研究

低温共烧多层陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC)技术在军工电子领域的应用越来越广泛,但是大尺寸多腔体LTCC基板的钎透率一直是制约LTCC基板应用范围进一步扩展的重要因素。文中研究了基板可焊性、平面度以及回流焊接工艺等因素对LTCC基板钎透率的影响规律,并在此基础上完善了大尺寸多腔体LTCC基板的回流焊接工艺。基板与壳体焊接一次成形,有效控制了焊料流淌;基板钎透率达到95%以上,避免了对焊缝和多余焊锡的返工返修工作。这些都推动了大尺寸多腔体LTCC基板在微波组件中的批量应用。

烧结工艺对LTCC基板质量影响分析

烧结是LTCC生产的特殊过程。烧结不仅影响着基板的外观、尺寸,还会对基板的电性能产生重要影响。烧结工序对基板质量的影响不仅要从烧结本身的参数来分析,而且也要对LTCC生产过程中的其他工序进行综合分析。这样不仅能找出基板质量问题产生的原因,同时也能防微杜渐,在生产过程中将质量隐患遏制在萌芽阶段。

薄膜金属化LTCC基板的薄膜阻碍层对共晶焊的影响

讨论了LTCC基板薄膜金属化技术中 ,有效阻碍层的选择对基板共晶焊的影响 ,实验结果表明 ,Ti/Ni是一种高可靠性的阻碍层 。

温度载荷环境下LTCC基板的多目标结构优化

为了避免低温共烧陶瓷(LTCC)基板在温度载荷环境下因热应力较大产生裂纹导致电路失效,对LTCC基板进行热应力仿真与结构优化分析。首先对LTCC基板进行温度载荷下的热应力分析,了解LTCC基板的应力分布;其次以LTCC基板应力较大位置的结构特征尺寸为设计变量,以应力大小为目标函数,建立优化的数学模型;最后综合采用响应面分析法和多目标遗传算法,寻找到LTCC基板应力分布的Pareto最优解。

LTCC基板装配过程中的开裂失效研究

针对LTCC基板在装配过程中产生的开裂现象,进行了故障定位。通过陶瓷层间结合力分析与ANSYS热力学仿真分析,认为大面积地金层厚度过厚和隔筋材料与基板材料的热膨胀系数不匹配是导致LTCC基板开裂失效的根本原因。根据分析结果,提出了改进措施。

LTCC基板缺陷分析及改善对策

针对低温共烧陶瓷(LTCC)基板生产过程中遇到的对位偏差缺陷问题,从材料、工艺、设备、环境条件等多个方面做了详细的分析和验证。排除了打孔误差、印刷误差、叠片误差等非关键性影响因素,确定了导致偏差的根本原因是生瓷片变形所致的开腔误差以及打孔机的累积误差。提出了通过控制环境温湿度、缩短加工周期来减小生瓷片变形量以及对错位区域进行补偿的措施,解决了产品的缺陷问题,提高了产品的合格率,产品一次合格率达到95%。

LTCC基板抗折强度的研究

抗折强度是反映低烧基板性能的一个非常重要的技术指标。通过试验找出了粉料粒度及配方、热压工艺条件、烧成曲线等与抗折强度的关系，并分析了其机理。试验得到的最佳工艺参数为：粉料粒度ｄ＝１．０～１．５μｍ；ＳｉＯ２／玻璃＝４５／５５；热压条件：Ｐ＝２０ＭＰａ，θ＝１１０℃，ｔ＝４０ｍｉｎ；烧成条件：θｐ＝８５０～９００℃，升温速度＝２．５℃／ｍｉｎ，ｔｋ＝３０ｍｉｎ。采用该工艺可将抗折强度提高到１５３Ｎ／ｍｍ２。

基于神经网络与NSGA-Ⅱ算法的LTCC基板成型工艺优化

低温共烧陶瓷(LTCC)基板制作工艺复杂,产品质量对工艺参数十分敏感,微小的成型缺陷就会影响其功能特性。文章将BP神经网络和多目标遗传算法——NSGA-Ⅱ(Nondominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ)相结合用于LTCC基板在层压和烧结工艺过程中的工艺参数优化。根据LTCC基板成型过程中出现的微通道变形、互联金属柱错位、基板翘曲三种主要成型缺陷与相关工艺参数的正交仿真实验结果,对神经网络模型进行训练,建立了三种成型缺陷与工艺参数之间的神经网络预测模型。在此基础上,采用多目标遗传算法对三种成型缺陷相关工艺参数进行多目标优化求解,得到了较优的工艺参数组合,用于指导相关产品制作工艺设计。

基于MES和SCADA系统的LTCC基板数字化制造车间设计

LTCC基板应用前景广泛,但其制造成本高、制造过程复杂、成品率较低等因素制约了其快速发展。为此,设计基于MES和SCADA系统的LTCC基板数字化制造车间,对生产过程进行全面管控,从而提高产品质量,降低生产成本。

微波组件用带腔体LTCC基板制造技术

机载、星载、舰载相控阵雷达由于其特定的使用环境,需要体积小、重量轻、高性能、高可靠、低成本的微波组件,带腔体LTCC基板具有高密度布线、电阻、电容、电感的内埋以及芯片的埋置等特性,是制作机载、星载、舰载相控阵雷达微波组件的理想的高密度基板。该文介绍了带腔体LTCC集成基板的制造技术,并对微带线、带状线、内埋电阻、腔体等关键技术进行了分析,提出了相应的解决方法。

LTCC基板厚膜电阻的常温稳定性

目前国内尚缺乏与ＬＴＣＣ相配套的厚膜电阻浆料。实验证明，厚膜电阻浆料的导电相、玻璃相及添加剂等对ＬＴＣＣ基板表面厚膜电阻在常温下的稳定性有一定影响。厚膜电阻浆料的膨胀系数随其导电相、玻璃相及添加剂的组分的变化而变化。当厚膜电阻浆料的热膨胀系数与ＬＴＣＣ基板的热膨胀系数之差异大到一定程度时，厚膜电阻在常温下的稳定性就会受到影响。Ｘ射线衍射图谱说明，厚膜电阻与ＬＴＣＣ基板之间生成的方石英相会降低厚膜电阻在常温下的稳定性。

LTCC基板关键工艺问题解决方案

LTCC技术以其特有的技术特点广泛应用于射频电路系统,本文针对LTCC工艺中关键工艺问题开展研究,详细分析了影响LTCC基板收缩率、翘曲度和层间对位偏差的工艺因素,并阐述了如何优化工艺参数以解决上述问题。通过大量的工艺试验和数据测试,结果表明,新的工艺方案可有效解决这些工艺问题。

大尺寸LTCC基板钎焊后变形量控制

随着军用电子产品向体积更小、质量更轻、集成化程度更高的方向发展,能够实现特殊功能的大尺寸 LTCC 基板钎焊型铝硅金属外壳应运而生。在外壳的生产过程中,LTCC 基板的钎焊工作是重中之重。本文通过研究壳体的结构、材料以及焊接工艺实现了大尺寸LTCC 基板钎焊后变形量的控制,保证了焊接后基板良好的平面度。试验结果表明:基板焊接区域有加强筋的壳体结构、与 LTCC 基板热膨胀系数匹配良好的高硅铝材料外壳产品具有较优的 LTCC 基板平面度。

双面空腔LTCC基板制造工艺研究

通过渐次优化改进叠片台、空腔填充塞、衬垫聚酯膜、烧结垫片等工装及相应工艺方法,重点研究突破了双面空腔LTCC的叠片、生瓷坯层压和生瓷块共烧等难点工艺,有效掌握了双面空腔LTCC基板制造工艺技术,达到了腔底平整度不大于0.08 mm、空腔尺寸准确度优于±0.15 mm的关键技术指标,成功研制出满足应用要求的双面空腔LTCC基板。