近年来，随着科技的不断发展，电子设备越来越普及，而推动电子元器件小型化，密集化的核心技术之一就是LTCC（低温共烧陶瓷）。LTCC技术在电子领域发挥着重要作用，其广泛的应用正逐步改变着我们的生活和工作方式。本文将深入探讨LTCC技术的特性、制备工艺、核心LTCC浆料材料以及在电子领域的应用前景。LTCC全称为低温共烧陶瓷（Low-Temperature Co-Fired Ceramic），是一种通过多层陶瓷层和导电层组合在一起，在相对较低的温度下共同烧结而成具有整体结构的电子元器件的技术。这种特殊的制备工艺使得LTCC工艺在保持陶瓷材料高耐高温、绝缘性能或者介质特性的同时，还能实现良好的一起功能性，实现元器件功能性密集，尺寸小型化等优点，使其成为一种在电子器件中广泛采用的技术。艾邦建有LTCC交流群，诚邀LTCC生产企业、设备、材料企业参与。长按识别二维码关注公众号，点击下方菜单栏左侧“微信群”，申请加入LTCC交流群。
LTCC工艺基本选材具有出色的高温稳定性，能够在极端环境下工作，如高温、高湿等条件，这使得它在汽车电子、航空航天等领域有着重要的应用。由于LTCC工艺中，可以使不同种类的材料相结合，它能够在一个封装中实现多种功能，如射频(RF)模块、传感器、滤波器等，有利于实现小型化和集成化。LTCC材料具备良好的绝缘性能，可以有效隔离电子器件中的不同电路部分，防止电磁干扰，提高设备的稳定性和可靠性。制备过程中，可以通过调整材料组分和层次的设计，实现对电路结构的灵活控制，以适应不同应用的需求。LTCC（低温共烧陶瓷）的制作工艺比较繁杂，涉及到多个步骤，包括材料制备、打孔、印刷、填孔、烧结等。以下是关于LTCC制作工艺的详细步骤：LTCC的制作从材料的准备开始。主要材料包括陶瓷粉体、有机溶剂、胶凝剂等。陶瓷粉体通常是氧化铝、氧化钙质的材料或其他适合的陶瓷材料。这些材料的选择要考虑到其导电性、热膨胀系数、陶瓷介质特性等方面，以便在制备过程中实现良好的性能匹配。将陶瓷粉体与有机溶剂、胶凝剂等混合，形成浆料。这一步骤通常需要通过搅拌和混合设备来确保材料均匀分散，将制好的浆料进行流延成型，经干燥，切割后得到陶瓷膜带，有些膜带需要打孔等处理。印刷是将导电银浆涂覆在陶瓷基板上的过程。导电银浆中含有导电银颗粒，它们会在印刷过程中形成导电路径。常见的印刷方法有厚膜印刷、细线印刷等。印刷时需要注意控制涂覆厚度和位置，以确保导电层的质量和精度。印刷完导电银浆后，需要将基板放置在适当的环境中进行干燥，使有机溶剂蒸发，导电颗粒稳定在基板上。在LTCC的制作过程中，通常需要将多个陶瓷层叠在一起，形成多层结构。这些层之间需要通过粘合剂粘合在一起。层叠和粘合的过程需要非常精确，以确保不同层次之间的对准和匹配。将层叠好的陶瓷块进行成型，通常是通过压制来完成。然后，将成型块切割成所需的形状和尺寸，准备进行后续加工。烧结是LTCC制作过程中最关键的步骤之一。这是一个高温过程，将陶瓷层叠块暴露在高温环境中，使其烧结成一体。烧结过程中，陶瓷颗粒会与导电颗粒和其他成分相互结合，形成稳定的结构。烧结后的LTCC器件需要进行电气测试，以验证其性能。一旦测试通过，可以进行后续的加工步骤，如金属化、焊接等，以制备最终的电子器件。最后，制备好的LTCC器件可以进行封装和组装。这可能涉及到与其他元件的连接，以及在设备中的集成。LTCC浆料是一种特殊的复合材料，由金属导电粉体、有机溶剂和添加剂混合而成。这种浆料在制造过程中可以通过印刷、喷涂等方法精确地涂覆在基板上，然后在相对较低的温度下进行共烧，形成多层陶瓷结构，其中夹杂着导电层、电介质层等，实现电子元件的集成制造。1.内电极银浆：是指在LTCC器件内部，用于实现电路连接、信号传输和功能实现的电极结构。这些内电极通常由银粉制成，内电极在LTCC器件内部传输信号，将不同的电路元件连接在一起，实现信号的传输和处理。LTCC器件通常由多层陶瓷层叠而成，内电极用于连接不同层次之间的电路，实现三维电路结构，内电极可以实现各种功能，如滤波、放大、耦合等，为器件提供丰富的功能特性。2.表面电极银浆：是指位于LTCC器件外部表面的电极结构，用于连接器件与外部电路，实现信号输入、输出和连接。LTCC表面电极在器件的封装、连接和整体性能中发挥着重要作用。3.填孔电极银浆：是指位于LTCC器件内部的电极结构，用于连接不同层次的电路、信号传输和功能实现。填孔电极通过陶瓷基板上的孔洞连接不同层的电路，实现三维电路结构。填孔电极在LTCC器件的多层结构中发挥着关键作用，实现层间的连接和信号传输。4.涂端电极银浆：是指位于LTCC器件端部的电极结构，用于连接器件与外部电路，实现信号输入、输出和连接，涂端电极的设计需要考虑与外部电路的连接方式，如焊接、钎焊等。如果LTCC器件具有多个引脚，涂端电极的布局需要考虑引脚之间的间距和连接方式。国内上海匠聚新材料有限公司开发有适合各种LTCC器件使用的内电极银浆、表面电极及端电极银浆的全覆盖产品，打破国外垄断实现国产化：导电银浆的创新之路，随着电子技术的不断进步，导电银浆也在不断创新。研究人员不仅在提高导电性能方面做出努力，还在开发更适应高密度封装、高频率应用的新型导电银浆。1. 纳米导电银浆：纳米材料的引入可以进一步提升导电银浆的导电性能，同时减小导电颗粒尺寸，使导电层更加均匀。2. 高频导电银浆：随着5G和毫米波技术的发展，导电银浆需要具备更高的频率特性，以适应更高的通信要求。3. 环保导电银浆：在材料的选择和制备过程中，越来越多的关注被放在环保方面。研究人员致力于开发更环保、可持续的导电银浆。导电银浆在LTCC技术中扮演着不可或缺的角色，为电子器件的制造提供了坚实基础。随着电子技术的不断发展，导电银浆也在不断创新，为我们的科技世界开辟着新的可能性。在未来的科技征程中，导电银浆将继续为电子领域的创新贡献力量。8月29~31日，上海匠聚将参加艾邦第五届精密陶瓷暨IGBT产业链展览会，展位号：8A43，将展示LTCC用银浆解决方案，欢迎各位行业朋友莅临参观交流！
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※18岁以下未成年谢绝参观，请勿携带儿童进场！
原文始发于微信公众号（艾邦陶瓷展）：LTCC概况及其银浆介绍
