材料的区别
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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)。 -
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。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。
工艺的区别
HTCC工艺和LTCC工艺基本相同,典型工艺流程包括生瓷带流延、裁片、冲孔、填孔印刷、叠片层压、烧制等。只是由于选用的材料不同而使得烧结工艺的不同。HTCC一般在1500°C以上高温烧结,而LTCC烧结温度一般在1000°C以下。除了共烧温度差别外,通常LTCC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,对共烧气氛控制、工艺参数、金属浆料匹配、环保、安全生产、窑具和窑炉的维护维修提出较大挑战。
应用的区别
1、LTCC的应用
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在高频低损耗性能,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。
表 低温共烧陶瓷产品分类
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。
LTCC相关企业有:村田、京瓷、TDK、太阳诱电、KOA、Proterial、Bosch、Orbray、风华高科、佳利电子、214所、43所、顺络电子、麦捷科技、璟德、国巨、华新科、研创光电、振华富等。
2、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。
表 LTCC和HTCC的性能比较
HTCC 陶瓷封装凭借其高介电性能、低损耗特性、接近硅片的热膨胀系数、高结构强度等特性,在高端封装材料领域被广泛应用,被射频滤波器(SAW,BAW)、射频 IC、光通讯模块、图像传感器、非制冷焦平面热红外传感器、LDMOS、CMOS、MEMS 传感器等大量采用。
图 HTCC陶瓷封装,来源: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。
HTCC相关企业有:京瓷、Niterra、StratEdge、AdTech、佳利电子、中电科四十三所、河北中瓷、河北鼎瓷、三环集团、艾森达、合肥圣达、中电科十三所、宏科电子、中电科55所、瓷金科技、优科华瓷、航科创星、成都旭瓷、淮瓷科技、江苏固家、伊丰电子、博为光电等。