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邹小姐：13326633089 -
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随着功率(lv)(lv)器(qi)件特别(bie)是第三代(dai)半(ban)导体的(de)崛起与(yu)应用，半(ban)导体器(qi)件逐(zhu)渐向(xiang)大功率(lv)(lv)、小(xiao)型化(hua)、集成化(hua)、多功能等(deng)方向(xiang)发展，对封装基板性(xing)能也(ye)提出了更高要求(qiu)。陶瓷(ci)基板具有热导率(lv)(lv)高、耐热性(xing)好(hao)(hao)、热膨胀系数低、机(ji)械强度(du)高、绝(jue)缘性(xing)好(hao)(hao)、耐腐(fu)蚀、抗辐射等(deng)特点，在电子器(qi)件封装中得(de)到广泛应用。
其中(zhong)共烧多层(ceng)陶瓷(ci)基(ji)板由(you)于可将电极材料、基板、电子器(qi)(qi)件等一次性烧成(cheng)，实(shi)现高度集(ji)成(cheng)，而(er)逐渐(jian)在高功率器(qi)(qi)件封装中推(tui)广(guang)应用。
共烧多层陶(tao)瓷基板由许多单片陶(tao)瓷基板经过叠层、热(re)压、脱胶、烧结(jie)等(deng)工艺制成，由于层数可以做得比较多，因(yin)此布(bu)线密度(du)较高，互连(lian)线长度(du)也能尽可能地缩短，组装密度(du)和信号传(chuan)输速度(du)均得以提高，因此能(neng)适应(ying)电子整机(ji)对电路(lu)小(xiao)型化、高密度、多功能(neng)、高可(ke)靠、高速(su)度、大功率的要求。
依据(ju)制(zhi)备工艺中温度(du)的差别(bie)，可(ke)将共烧陶瓷基板分(fen)为高温共烧陶瓷(High-temperature co-fired ceramic，HTCC) 多层基板和低温(wen)共烧陶(tao)瓷(Low-temperature co-fired ceramic，LTCC)多层基板。
（a）HTCC陶瓷基板产品 （b）LTCC陶瓷基板产品
那么这(zhei)两种技术(shu)之(zhi)间的区别在哪呢？
其实两者的生产工艺基本相(xiang)同，都要经过(guo)配制浆料(liao)、流延生带、干燥生坯、钻导通孔(kong)、网(wang)印填孔(kong)、网(wang)印线路、叠层烧结，最(zui)后进行切片等(deng)后处理的制备过(guo)程(cheng)。只不过(guo)HTCC技术是烧结温度大于1000℃的共烧技术，通常在900℃以下先进行排胶处理，再在更高的温度环境1650～1850℃烧结成型(xing)。而LTCC相对于HTCC而言，烧结温度更低，一(yi)般低于950℃，由于HTCC基板存在烧结温度高，能耗巨大，金属导体材料受限等缺点，因而促使了LTCC工艺的发展。
典型的多层陶瓷基板(ban)制造过程
烧结温度(du)的(de)差别，最先影响的(de)是材料的(de)选择，进而影响制备出的(de)产品的(de)性能，导致两种(zhong)产品适合不同(tong)的(de)应用方向。
HTCC基板因烧成温度(du)高，不能采用(yong)金(jin)、银、铜等低(di)熔点金(jin)属材料，必须(xu)采用(yong)钨、钼、锰等难熔金属(shu)材(cai)(cai)料，制作成本较(jiao)高(gao)，且这些材(cai)(cai)料电(dian)导率低，会(hui)造成信号延迟等缺陷(xian)，所以不适合做高(gao)速或高(gao)频微(wei)组装电(dian)路(lu)的(de)基(ji)板(ban)。但(dan)由于材(cai)(cai)料烧结的(de)温度更高(gao)，因而(er)具(ju)有更高的机械强度、热导(dao)率以及化学稳(wen)定性(xing)，同时(shi)具有材料来源广泛和成本低、布线密度高(gao)等(deng)优点，HTCC基板在对热稳定性、基体机械强度、导热性、密封性、可靠性要求较高的大功率封装领域更有优势。
而LTCC基板是通过在陶瓷浆料中添加无定形玻璃、晶化(hua)玻璃、低熔点氧(yang)化(hua)物(wu)等材料来降(jiang)低烧结(jie)温(wen)度，可(ke)以采用电导率高而熔点低的金(jin)、银、铜等金(jin)属作为导体(ti)材料，既降低了成本(ben)，又(you)能获得(de)良好(hao)的性能。并且由于玻璃陶瓷低(di)介电常数(shu)和高频低(di)损耗(hao)性(xing)能(neng)，使之(zhi)非常适合应用于(yu)射频、微波和毫米波器件中。但由于(yu)在陶瓷浆料(liao)中添加(jia)了(le)玻(bo)璃类材料(liao)，会使基板导热率偏低，烧(shao)结温度较低也使其(qi)机械强度不如HTCC基板。
因此，HTCC和LTCC的差异，也仍旧是一种性能此消彼长的情况，各有其优缺点，需根据具体应用条件选择合适的产品。
低温(wen)共烧陶(tao)瓷(ci)与高(gao)温(wen)共烧陶(tao)瓷(ci)的差(cha)异
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名称 |
HTCC |
LTCC |
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基板介质材料 |
氧化(hua)铝(lv) 、莫来石(shi)、氮化(hua)铝(lv)等 |
(1)微晶玻璃(li)系(xi)(xi)材料; (2)玻璃(li)+陶(tao)瓷复合系(xi)(xi)材料; (3)非(fei)晶玻璃(li)系(xi)(xi)材料 |
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导(dao)电(dian)金属材(cai)料 |
钨、钼(mu)、锰(meng)、钼(mu)-锰(meng)等 |
银、金 、铜、钯-银等 |
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共烧温度 |
1650℃- 1850℃ |
950℃以下 |
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优点 |
(1)机械强(qiang)度(du)较(jiao)高(gao); (2)散热系(xi)数较(jiao)高(gao); (3)材料成本较(jiao)低(di); (4)化学(xue)性能(neng)稳定(ding);( 5) 布线密度(du)高(gao) |
(1)导电率较(jiao)高(gao);(2)制作成本较(jiao)低(di);(3)有(you)较(jiao)小的热膨胀(zhang)系数(shu)和介(jie)(jie)电常(chang)数(shu)且介(jie)(jie)电常(chang)数(shu)易调整;(4)有(you)优(you)良的高(gao)频性能(neng)；(5)由于烧(shao)结(jie)温度低(di)，可内封一些元件 |
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缺点 |
( 1)导电率(lv)较低;(2)制作成本较高 |
(1)机(ji)械强(qiang)度(du)低;(2)散热系数低; (3)材(cai)料成本较高 |
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应用领域 |
高(gao)可(ke)靠性(xing)微电(dian)子集成电(dian)路(lu)(lu)、大(da)功率(lv)微组装电(dian)路(lu)(lu)、车载大(da)功率(lv)电(dian)路(lu)(lu)等(deng)领(ling)域 |
高频无线通信领域、航空(kong)航天、存(cun)储(chu)器(qi)(qi)、驱动器(qi)(qi)、滤(lv)波器(qi)(qi)、传(chuan)感器(qi)(qi)以及汽(qi)车电(dian)子(zi)等领域 |
总(zong)之(zhi)，HTCC基板由于工艺成熟，介质材料廉价等优点，在电子封装中，很长一段时间内还将起着主要作用，但今后随着材料的不断改进、工艺控制的完善和技术日趋成熟，LTCC的天然优势会更为突出，更适合如今高频、高速、高功率的发展趋势。然而各种基板材料都有其优缺点, 由于具体应用电路要求不同，对基板材料性能要求也不一样。因此，各种基板材料在很长一段时间内将共同存在和发展。
参考来源：
大功(gong)率LED封装基板研究进展；王文君、王双喜、张丹、黄永俊、李少杰
（汕(shan)头大(da)学工(gong)学院）
共(gong)烧陶瓷多层基板技术及其(qi)发(fa)展(zhan)应用；姬忠涛、张正富（昆明理工(gong)大学材料与冶(ye)金工(gong)程学院）
粉体圈 小(xiao)吉
