在LTCC的材料指标中,介电常数是LTCC材料最关键指标。但光介电常数满足要求可不行,此外,陶瓷基板与金属材料的共烧匹配是LTCC生产和研究难点与热点。


LTCC难点——基板与金属导体共烧匹配

图源自网络


2020年第一届低温共烧陶瓷产业高峰论坛上,国防科技大学刘卓峰教授认为LTCC基板与金属导体共烧匹配是当前LTCC材料研发上的一大难点问题,也是关键技术瓶颈。


LTCC难点——基板与金属导体共烧匹配

国防科大 刘卓峰教授 2020第一届LTCC论坛现场


共烧不匹配将致命

LTCC共烧时,基片与浆料的烧结特性不匹配主要体现在三个方面:


1、烧结致密化完成温度不一致;
2、基片与浆料的烧结收缩率不一致;
3、烧结致密化速度不匹配。


这些不匹配容易导致烧成后基片表面不平整、翘曲、分层;不匹配的另一个后果是金属布线的附着力下降。这些都将严重影响器件的完整性。


共烧材料的匹配是热点,亦是难点

LTCC难点——基板与金属导体共烧匹配


陶瓷材料

目前,LTCC陶瓷材料主要是两个体系,即“微晶玻璃”系和“玻璃+陶瓷”系。

LTCC难点——基板与金属导体共烧匹配

LTCC生瓷带 图源自山村

采用低熔点氧化物或低熔点玻璃的掺杂可以降低陶瓷材料的烧结温度,但是降低烧结温度有限,而且不同程度地会损坏材料性能,寻找自身具有烧结温度低的陶瓷材料引起研究人员的重视。此类材料,正在开发的主要品种为硼酸锡钡(BaSn(BO3)2)系和锗酸盐和碲酸盐系、BiNbO4系、Bi203-ZnO-Nb205系、ZnO-TiO2系等陶瓷材料。

金属浆料

LTCC难点——基板与金属导体共烧匹配


金属导体浆料体主要是有布线和填孔导体浆料(金、银、铂、钯),一个热点问题就是共烧材料的匹配性。将不同介质层(电容、电阻、电感、导体等)共烧时,要控制不同界面间的反应和界面扩散,使各介质层的共烧匹配性良好,界面层间在致密化速率、烧结收缩率及热膨胀速率等方面尽量达到一致,减少层裂、翘曲和裂纹等缺陷的产生。

一般说,利用LTCC技术的陶瓷材料收缩率大约为15%~20%左右。若两者烧结无法匹配或兼容,烧结之后将会出现界面层分裂的现象;如果两种材料发生高温反应,其生成的反应层又将影响原来各自材料的特性。对于不同介电常数和组成的两种材料的共烧匹配性以及如何减少相互间的反应活性等是研究的重点。

Dupont公司研发的控制收缩烧结技术已应用于60%LTCC基板和30%的LTCC电路产品中。目前,如何实现基片与布线共烧时的收缩率及热膨胀系数匹配问题是重要挑战,它关系到多层金属化布线的质量。

Heraeus公司推出HeraLocktape系统,而大受市场认可。

LTCC难点——基板与金属导体共烧匹配

图源自贺利氏


这种LTCC材料和银导线完全和目前LTCC工艺兼容,在X-Y方向上有小于0.2%的收缩,收缩的变化量小于0.014%。对于传统材料,8英寸的薄片在边缘就会有8mil配准误差。这种新的材料,配准误差小于0.5mil。Heraeus公司已推出零收缩的CT800系列产品。

生瓷带+金属浆料同步生产已成主流

由于生瓷带和金属浆料在共烧时会产生诸多问题,单独使用一家的生瓷带或金属浆料可能会导致某一成分不匹配。所以现在很多生产生瓷带厂家,都会将金属浆料一起研发生产。例如杜邦、贺利氏、FERRO、山村、上海晶材、浙江矽瓷等采用这种模式。

LTCC难点——基板与金属导体共烧匹配
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LTCC行业痛点解决请关注11月江苏昆山:


第三届高端电子陶瓷产业高峰论坛(江苏昆山·11月26日)


01

主要议题


序号

议题

拟邀请单位

1

先进低温共烧无源集成材料和器件技术发展

清华大学

2

高端电子陶瓷在汽车领域的发展应用

博世

3

陶瓷覆铜板在大功率半导体的应用

罗杰斯

4

LTCC射频模块的发展与应用

京瓷

5

高性能陶瓷基板在IGBT中的应用与发展

比亚迪半导体

6

基于HTCC技术的发展与应用

中瓷电子

7

应用于HTCC的高性能粉体制备

艾森达

8

高导热陶瓷低温烧结助剂的研究

厦门钨业

9

LTCC生瓷带的环境与工艺适应性要求研讨

兵器214所 何中伟  总工程师

10

LTCC低介电常数粉体量产应用发展

中国科学院深圳先进技术研究院  颜廷楠  博士后

11

应用于低温共烧陶瓷5G射频模组材料方案

福禄FERRO

12

电子陶瓷用金属浆料配套应用方案

贵研铂业

13

高精密叠层机应用于多层陶瓷基板介绍

住荣

如有演讲意向,请联系周小姐:18320865613(微信同电话号码)


02

拟邀请企业


通讯、基站、消费电子、汽车等终端企业;LTCC、HTCC等陶瓷基板生产企业;玻璃粉、陶瓷粉体等生瓷材料企业和导电金属导体材料企业;陶瓷流延机、激光切割、自动化组装、烧结、印刷等设备企业;网版、载带、保护膜等耗材企业;检测、科研院所、高校机构等。


03

会议议程


2021年11月25日(周四):14:00-18:00签到

2021年11月26日(周五):7:30-9:00签到;8:50-18:00会议;18:00-19:30晚宴

04

报名方式

方式一:加微信
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艾果果:13312917301(微信同电话号码),

邮箱:ab008@aibang.com;注意:每位参会者均需要提供信息;


方式二:长按二维码扫码在线登记报名

       LTCC难点——基板与金属导体共烧匹配        
或者复制下面网址到浏览器后,微信注册报名
https://www.aibang360.com/m/100098?ref=161788


05

收费标准


参会人数

1~2个人(单价每人)

3个人及以上(单价每人)

9月24日前付款

2300元/人

2200元/人

10月24日前付款

2400元/人

2300元/人

11月24日前付款

2500元/人

2400元/人

现场付款

2800元/人

2500元/人

费用包括会议门票、全套会议资料、午餐、茶歇等,但不包括住宿。


06

汇款方式及账户


汇款方式及账户:(均可开增值税普通发票)


付款方式1:


公对公账户:

名称:深圳市艾邦智造资讯有限公司

账号:4425 0100 0021 0000 0867

开户行:中国建设银行股份有限公司深圳八卦岭支行  



付款方式2:


扫码支付:

注意:会议费用还支持微信(绑信用卡)支付,请扫描上面二维码完成截图发给工作人员

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07

赞助方案



项目


项目内容


主题演讲+展台


30分钟主题演讲


3个参会名额


商标展示、现场展示台1个


会刊广告


易拉宝/礼品赞助(2选1)


主题演讲


30分钟主题演讲


现场展台


现场展示台,展示设备及样品、资料以及洽谈,含3个参会名额


会刊广告


研讨会会刊,彩色全页广告(尺寸210*285mm)


侧屏广告


主讲屏幕LED两边侧屏,单边侧屏广告,展示全天会议(客户自行设计,图片尺寸以实际面积为准)


参会证挂绳赞助


印有企业标识的挂绳(独家)


参会证赞助


参会证背面单面印刷广告


资料袋赞助


印有企业标识的资料袋


桌牌赞助


印有企业标识的桌牌


资料入袋赞助


企业的宣传册(不超过6P)放入参会袋子


会议通讯录banner横幅广告


植入在本会议观众通讯录置顶的横幅广告,有效期6个月


Logo展示


背景板logo,会刊封面logo


易拉宝


现场1个易拉宝展示


礼品赞助


印有赞助商logo的礼品,用于赠送参会听众


微信推送


微信公众号,覆盖18万行业专业人群,会前、会中或者会后,企业介绍以及相关软文一共1篇



原文始发于微信公众号(艾邦陶瓷展):LTCC难点——基板与金属导体共烧匹配

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作者 ab

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