Què és HTCC i LTCC

Amb l'augment i l'aplicació dels dispositius de potència, especialment els semiconductors de tercera generació, els dispositius semiconductors es desenvolupen gradualment en la direcció de l'alta potència, la miniaturització, la integració i la multifunció, la qual cosa també planteja requisits més alts per al rendiment dels substrats d'embalatge. Els substrats ceràmics tenen les característiques d'alta conductivitat tèrmica, bona resistència a la calor, baix coeficient d'expansió tèrmica, alta resistència mecànica, bon aïllament, resistència a la corrosió, resistència a la radiació, etc., i s'utilitzen àmpliament en l'embalatge de dispositius electrònics.

Entre ells, els substrats ceràmics multicapa de cocció es popularitzen gradualment i s'apliquen en envasos de dispositius d'alta potència perquè es poden disparar alhora per a materials d'elèctrodes, substrats i dispositius electrònics per aconseguir una alta integració.

Els substrats ceràmics multicapa de cocció estan fets de molts substrats ceràmics d'una sola peça mitjançant laminació, premsat en calent, desgomat, sinterització i altres processos. Com que el nombre de capes es pot fer més, la densitat de cablejat és alta i la longitud d'interconnexió pot ser la màxima possible. Per tant, pot complir els requisits de la màquina electrònica sencera per a la miniaturització de circuits, alta densitat, multifunció, alta fiabilitat, alta velocitat i alta potència.

Segons la diferència de temperatura en el procés de preparació, els substrats ceràmics co-coits es poden dividir en substrats multicapa de ceràmica co-coit d'alta temperatura (HTCC) i substrats multicapa de ceràmica co-coit a baixa temperatura (LTCC).

(a) Productes de substrat ceràmic HTC (b) Productes de substrat ceràmic LTCC

Aleshores, quina diferència hi ha entre aquestes dues tecnologies?

De fet, el procés de producció dels dos és bàsicament el mateix. Tots han de passar per la preparació de purins, fosa de cinta verda, assecat de cos verd, perforació per forats, serigrafia i forats d'ompliment, circuits de serigrafia, sinterització de laminació i, finalment, tallat i altres preparacions de postprocessament. procés. Tanmateix, la tecnologia HTCC és una tecnologia de co-cocció amb una temperatura de sinterització superior a 1000 graus. Normalment, el tractament d'unió es realitza a una temperatura inferior a 900 graus, i després sinteritzat a un ambient de temperatura més alta de 1650 a 1850 graus. En comparació amb HTCC, LTCC té una temperatura de sinterització més baixa, generalment inferior a 950 graus. A causa dels inconvenients de l'alta temperatura de sinterització, l'enorme consum d'energia i els materials conductors metàl·lics limitats en substrats HTCC, s'ha promogut el desenvolupament de la tecnologia LTCC.

Procés típic de fabricació de substrats ceràmics multicapa

La diferència de temperatura de sinterització afecta primer l'elecció dels materials, que al seu torn afecta les propietats dels productes preparats, donant lloc a que els dos productes siguin adequats per a diferents direccions d'aplicació.

A causa de l'alta temperatura de cocció dels substrats HTCC, no es poden utilitzar materials metàl·lics de baix punt de fusió com l'or, la plata i el coure. S'han d'utilitzar materials metàl·lics refractaris com ara tungstè, molibdè i manganès. El cost de producció és elevat i la conductivitat elèctrica d'aquests materials és baixa, cosa que provocarà un retard del senyal. i altres defectes, de manera que no és adequat per a substrats de circuits microensamblats d'alta velocitat o alta freqüència. Tanmateix, a causa de la temperatura de sinterització més alta del material, té una major resistència mecànica, conductivitat tèrmica i estabilitat química. Al mateix temps, té els avantatges de fonts de materials àmplies, baix cost i alta densitat de cablejat. , El camp d'embalatge d'alta potència amb majors requisits de conductivitat tèrmica, segellat i fiabilitat té més avantatges.

El substrat LTCC és reduir la temperatura de sinterització afegint vidre amorf, vidre cristal·litzat, òxid de baix punt de fusió i altres materials a la pasta ceràmica. Com a materials conductors es poden utilitzar metalls com l'or, la plata i el coure amb alta conductivitat elèctrica i baix punt de fusió. No només redueix el cost, sinó que també obté un bon rendiment. I a causa de la baixa constant dielèctrica i l'alta freqüència i el rendiment de baixes pèrdues de ceràmica de vidre, és molt adequat per a l'aplicació en dispositius de radiofreqüència, microones i ones mil·límetres. Tanmateix, a causa de l'addició de materials de vidre a la pasta ceràmica, la conductivitat tèrmica del substrat serà baixa i la temperatura de sinterització més baixa també fa que la seva resistència mecànica sigui inferior a la del substrat HTCC.

Per tant, la diferència entre HTCC i LTCC segueix sent una situació de compensació en el rendiment. Cadascun té els seus propis avantatges i desavantatges, i cal seleccionar els productes adequats segons les condicions específiques d'aplicació.

La diferència HTCC i LTCC

En resum, els substrats HTCC tindran un paper important en l'embalatge electrònic durant molt de temps a causa dels avantatges de la tecnologia madura i dels materials dielèctrics barats. Els seus avantatges naturals seran més destacats i és més adequat per a la tendència de desenvolupament d'alta freqüència, alta velocitat i alta potència. Tanmateix, diversos materials de substrat tenen els seus propis avantatges i desavantatges. A causa dels diferents requisits del circuit d'aplicació, els requisits de rendiment dels materials del substrat també són diferents. Per tant, diversos materials de substrat coexistiran i es desenvoluparan junts durant molt de temps.