Τι είναι το HTCC και το LTCC

Με την άνοδο και την εφαρμογή των συσκευών ισχύος, ειδικά των ημιαγωγών τρίτης γενιάς, οι συσκευές ημιαγωγών αναπτύσσονται σταδιακά προς την κατεύθυνση της υψηλής ισχύος, της σμίκρυνσης, της ολοκλήρωσης και της πολλαπλής λειτουργίας, γεγονός που θέτει επίσης υψηλότερες απαιτήσεις για την απόδοση των υποστρωμάτων συσκευασίας. Τα κεραμικά υποστρώματα έχουν τα χαρακτηριστικά της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας, της καλής αντίστασης στη θερμότητα, του χαμηλού συντελεστή θερμικής διαστολής, της υψηλής μηχανικής αντοχής, της καλής μόνωσης, της αντοχής στη διάβρωση, της αντίστασης στην ακτινοβολία κ.λπ., και χρησιμοποιούνται ευρέως στη συσκευασία ηλεκτρονικών συσκευών.

Μεταξύ αυτών, τα πολυστρωματικά κεραμικά υποστρώματα συν-καύσης διαδίδονται σταδιακά και εφαρμόζονται σε συσκευασίες συσκευών υψηλής ισχύος, επειδή μπορούν να πυροδοτηθούν ταυτόχρονα για υλικά ηλεκτροδίων, υποστρώματα και ηλεκτρονικές συσκευές για να επιτευχθεί υψηλή ενοποίηση.

Τα πολυστρωματικά κεραμικά υποστρώματα συν-καύσης κατασκευάζονται από πολλά μονοκόμματα κεραμικά υποστρώματα μέσω ελασματοποίησης, θερμής συμπίεσης, αποκομμίωσης, πυροσυσσωμάτωσης και άλλων διεργασιών. Δεδομένου ότι ο αριθμός των στρώσεων μπορεί να γίνει μεγαλύτερος, η πυκνότητα καλωδίωσης είναι υψηλή και το μήκος διασύνδεσης μπορεί να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερο. Ως εκ τούτου, μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις της ηλεκτρονικής ολόκληρης μηχανής για σμίκρυνση κυκλώματος, υψηλή πυκνότητα, πολλαπλές λειτουργίες, υψηλή αξιοπιστία, υψηλή ταχύτητα και υψηλή ισχύ.

Σύμφωνα με τη διαφορά θερμοκρασίας στη διαδικασία προετοιμασίας, τα συν-καυμένα κεραμικά υποστρώματα μπορούν να χωριστούν σε πολυστρωματικά υποστρώματα συν-καύσης κεραμικών (HTCC) και πολυστρωματικά υποστρώματα συν-καύσης κεραμικών (LTCC) χαμηλής θερμοκρασίας.

(α) Προϊόντα κεραμικού υποστρώματος HTCC (β) Προϊόντα κεραμικού υποστρώματος LTCC

Ποια είναι λοιπόν η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο τεχνολογιών;

Στην πραγματικότητα, η διαδικασία παραγωγής των δύο είναι βασικά η ίδια. Όλα πρέπει να περάσουν από την προετοιμασία του πολτού, τη χύτευση πράσινης ταινίας, το στέγνωμα του πράσινου σώματος, τη διάνοιξη οπών, την εκτύπωση μεταξοτυπίας και την πλήρωση οπών, τα κυκλώματα μεταξοτυπίας, τη σύντηξη πλαστικοποίησης και, τέλος, τον τεμαχισμό και άλλα παρασκευάσματα μετά την επεξεργασία. επεξεργάζομαι, διαδικασία. Ωστόσο, η τεχνολογία HTCC είναι μια τεχνολογία συν-φύσησης με θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης μεγαλύτερη από 1000 βαθμούς. Συνήθως, η επεξεργασία αποσύνδεσης πραγματοποιείται σε θερμοκρασία κάτω των 900 βαθμών και στη συνέχεια πυροσυσσωματώνεται σε περιβάλλον υψηλότερης θερμοκρασίας 1650 έως 1850 βαθμών. Σε σύγκριση με το HTCC, το LTCC έχει χαμηλότερη θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης, γενικά χαμηλότερη από 950 βαθμούς. Λόγω των μειονεκτημάτων της υψηλής θερμοκρασίας πυροσυσσωμάτωσης, της τεράστιας κατανάλωσης ενέργειας και των περιορισμένων υλικών μεταλλικών αγωγών στα υποστρώματα HTCC, έχει προωθηθεί η ανάπτυξη της τεχνολογίας LTCC.

Τυπική διαδικασία κατασκευής πολυστρωματικού κεραμικού υποστρώματος

Η διαφορά θερμοκρασίας πυροσυσσωμάτωσης επηρεάζει πρώτα την επιλογή των υλικών, η οποία με τη σειρά της επηρεάζει τις ιδιότητες των παρασκευασμένων προϊόντων, με αποτέλεσμα τα δύο προϊόντα να είναι κατάλληλα για διαφορετικές κατευθύνσεις εφαρμογής.

Λόγω της υψηλής θερμοκρασίας όπτησης των υποστρωμάτων HTCC, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν μεταλλικά υλικά χαμηλού σημείου τήξης όπως ο χρυσός, το ασήμι και ο χαλκός. Πρέπει να χρησιμοποιούνται πυρίμαχα μεταλλικά υλικά όπως βολφράμιο, μολυβδαίνιο και μαγγάνιο. Το κόστος παραγωγής είναι υψηλό και η ηλεκτρική αγωγιμότητα αυτών των υλικών είναι χαμηλή, γεγονός που θα προκαλέσει καθυστέρηση σήματος. και άλλα ελαττώματα, επομένως δεν είναι κατάλληλο για υποστρώματα μικροσυναρμολογημένων κυκλωμάτων υψηλής ταχύτητας ή υψηλής συχνότητας. Ωστόσο, λόγω της υψηλότερης θερμοκρασίας πυροσυσσωμάτωσης του υλικού, έχει υψηλότερη μηχανική αντοχή, θερμική αγωγιμότητα και χημική σταθερότητα. Ταυτόχρονα, έχει τα πλεονεκτήματα των ευρειών πηγών υλικών, του χαμηλού κόστους και της υψηλής πυκνότητας καλωδίωσης. , Ο τομέας συσκευασίας υψηλής ισχύος με υψηλότερες απαιτήσεις θερμικής αγωγιμότητας, σφράγισης και αξιοπιστίας έχει περισσότερα πλεονεκτήματα.

Το υπόστρωμα LTCC είναι να μειώσει τη θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης προσθέτοντας άμορφο γυαλί, κρυσταλλωμένο γυαλί, οξείδιο χαμηλού σημείου τήξης και άλλα υλικά στον κεραμικό πολτό. Μέταλλα όπως ο χρυσός, το ασήμι και ο χαλκός με υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και χαμηλό σημείο τήξης μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υλικά αγωγών. Όχι μόνο μειώνει το κόστος, αλλά έχει και καλή απόδοση. Και λόγω της χαμηλής διηλεκτρικής σταθεράς και της υψηλής συχνότητας και της απόδοσης χαμηλών απωλειών των υαλοκεραμικών, είναι πολύ κατάλληλο για εφαρμογή σε συσκευές ραδιοσυχνοτήτων, μικροκυμάτων και κυμάτων χιλιοστών. Ωστόσο, λόγω της προσθήκης γυάλινων υλικών στον κεραμικό πολτό, η θερμική αγωγιμότητα του υποστρώματος θα είναι χαμηλή και η χαμηλότερη θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης καθιστά επίσης τη μηχανική αντοχή του κατώτερη από αυτή του υποστρώματος HTCC.

Επομένως, η διαφορά μεταξύ HTCC και LTCC εξακολουθεί να είναι μια κατάσταση συμβιβασμού στην απόδοση. Το καθένα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και είναι απαραίτητο να επιλέξετε τα κατάλληλα προϊόντα σύμφωνα με συγκεκριμένες συνθήκες εφαρμογής.

Η διαφορά HTCC και LTCC

Εν ολίγοις, τα υποστρώματα HTCC θα διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην ηλεκτρονική συσκευασία για μεγάλο χρονικό διάστημα λόγω των πλεονεκτημάτων της ώριμης τεχνολογίας και των φθηνών διηλεκτρικών υλικών. Τα φυσικά του πλεονεκτήματα θα είναι πιο εμφανή και είναι πιο κατάλληλο για την τάση ανάπτυξης υψηλής συχνότητας, υψηλής ταχύτητας και υψηλής ισχύος. Ωστόσο, διάφορα υλικά υποστρώματος έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Λόγω των διαφορετικών απαιτήσεων του κυκλώματος εφαρμογής, οι απαιτήσεις απόδοσης των υλικών υποστρώματος είναι επίσης διαφορετικές. Επομένως, διάφορα υλικά υποστρώματος θα συνυπάρχουν και θα αναπτύσσονται μαζί για μεγάλο χρονικό διάστημα.