电子浆料是LTCC元器件、集成模块研制和生产必不可少的关键材料。铜浆由于价格低廉、导电性能优良、高频特性优异、可焊性高、附着力强等特点备受关注，有望在LTCC领域拥有广泛的应用。
1.电子浆料贱金属化成为趋势
电子浆料是电子行业的重要的基础材料，电子浆料主要由导电相、粘结相(玻璃相)和有机载体三部分组成，三者混合均匀得到粘度适中的膏状物，然后将浆料经过丝网印刷、流平、烘干、烧结等工艺在陶瓷等基片上烧结或固化，形成导电膜。
按导电相价格不同，厚膜浆料可以分为贵金属导体浆料（(Ag、Au、Pt、Ag/Pd、Ag/Pt、Au/Pt等）和贱金属导体浆料（Cu、Ni、AI）。其中：
● Ag是导电性能最好的金属，而且价格比 Au、Pt、Pd等其他贵金属要便宜，因此应用较为广泛。但是Ag作厚膜电路中的导线或作为电容器的电极时，会产生Ag+的迁移，从而造成绝缘料的电阻下降，已致击穿或短路。而在Ag中添加一定量Pd可以有效地抑制Ag+的迁移。
图 不同类型导电浆料的方阻值
● Au性能稳定，导电性较高，在一些远程通讯中的高精度电路中也经常被使用，但是，其附着强度较差，且经多次重烧，附着强度还会下降。
● Cu金属具有很多优良的性能，Cu具有比贵金属Au更为优良的高频特性和导电性，同时Cu也没有像Ag 那样的迁移缺陷，而且Cu比 Ag 的熔点要高，可以使样品烧结范围变得更加宽广，除此之外，Cu还拥有优良的可焊性和较低的成本。铜粉具有诸多的优点，但是铜在空气中容易被氧化，特别是在高温有氧环境中，氧化特别明显，电阻急剧上升，影响了其应用。
● Ni金属和Cu金属的性质相似，具有良好的导电性能、化学稳定性和可焊性，不过同样高温抗氧化性转差，需要在惰性气氛中烧结。
为了降低成本，企业不断地在寻求性能良好的贱金属作为替代品，贱金属浆料成为电子浆料发展的方向。
2、铜浆在LTCC领域应用前景广阔
低温共烧陶瓷（LTCC）技术是集3D高密度互联、无源元件和IC封装于一体的多层陶瓷制造技术，能够实现电子元器件的集成化、微型化和多功能化，广泛应用于无线通信、消费电子、医疗机械、汽车电子、航空航天以及国防军工等领域。
图 LTCC结构示意图，来源：murata
在 LTCC 技术中，电阻器、电容器、电感等无源器件可以通过一定的排布方式彼此相邻的安装到单一封装基板上。这些电子元件通过厚膜导体形成的导线形成互连电路板。而复杂的电路往往有多层系统构成，各层电路系统由绝缘介电层也就是 LTCC 基板隔开，因而各层电路需要通过穿越介电层的导电通路连接，这个导电通路由厚膜导电材料填充，一般称作通孔。正是由于这些通孔的存在，使得 LTCC体系可以获得垂直方向的集成，因而比以往的封装材料更加密集。根据电子浆料在LTCC基板或电子元器件中的使用位置，通常可分为内电极浆料、外电极浆料和通孔填充浆料。
图 铜电极共烧LTCC基板
Au、Ag方阻较低，导电和导热性能稳定，被应用于LTCC技术，但Au、Ag价格昂贵。由于铜的价格相对低廉，来源广泛，且铜具有良好的高频特性、导电性和导热性，熔点低(1083℃)，适合低温粘结，在高温潮湿的环境中不会发生电子迁移等优点，因此，铜可以取代银等作为LTCC共烧电极的主要材料，具有良好的应用前景。上世纪90年代，以日本为主的发达国家研制出的铜浆，成功实现了在MLCC、LTCC元件领域的应用，显著降低了材料成本支出，大大提升了其市场竞争力。
展位号 | 公司名 | 主营 |
7C50 | 成都宏科电子科技有限公司 | LTCC、MLCC、HTCC等领域材料、多层元器件、基板、封装外壳等 |
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原文始发于微信公众号（艾邦陶瓷展）：电子浆料贱金属化，铜浆在LTCC中应用前景广阔
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