类球形金粉粒径对Au-金属化低温共烧陶瓷微观结构 及翘曲度的影响

研究和探讨了低温共烧陶瓷（LTCC）共烧过程中的收缩现象及LTCC陶瓷金属化后翘曲的主要影响因素。采用六种不同平均粒径（0.7~2.3 μm）的类球形金粉、玻璃粉及一种合适的有机载体分别制备成金导体浆料。将制备成的金导体浆料印刷在LTCC 生瓷膜上，按LTCC常规工艺叠层、共烧。分析了不同粒径金粉制备的浆料印刷在瓷片上烧结后的微观结构，测量了各瓷片的翘曲度及各浆料的方阻。实验发现采用大粒径的类球形金粉有利于减小瓷片的翘曲度，但烧结膜层致密性变差，方阻也变大。     

LTCC互连基板金属化孔工艺研究

LTCC基板互连金属化孔工艺技术是低温共烧陶瓷工艺过程中的关键技术,它直接影响陶瓷基板的成品率和可靠性。文章从影响互连金属化孔的因素出发,介绍了金属化通孔填充工艺及控制技术、金属化通孔材料热应力的影响、金属化通孔材料收缩率的控制等三方面技术,并给出了如下的解决方案。采用合适的通孔填充工艺技术和工艺参数;合理设计控制通孔浆料的收缩率和热膨胀系数,使通孔填充浆料与生瓷带的收缩尽量一致,以便降低材料的热应力;金属化通孔烧结收缩率的控制可以通过导体层的厚度、烧结曲线与基板烧结收缩率的关系、叠片热压的温度和压力等方面来实现。     

LTCC表面金属化的可焊性研究

采用还原气氛焊接,研究了LTCC基板的表面金属化工艺对In-Sn、Pb-Sn和Au-Sn焊料可焊性的影响。结果表明厚膜烧结的PdAg导体可焊性较差,In-Sn和Pb-Sn焊料在其表面分别出现了不润湿和溶蚀现象。通过对LTCC基板表面导体进行电镀改性,Cu/Ni/Au镀层提高了Pb-Sn和Au-Sn焊料的可焊性,而Cu/Ni/Sn镀层则提高了In-Sn和Pb-Sn焊料的可焊性。最后,对提高可焊性的因素进行了讨论。     

低温共烧陶瓷多层基板精细互连技术

微电子技术和封装工艺的发展使超大规模集成电路(VLSI)的密度越来越高,而高密度低温共烧陶瓷(LTCC)基板的制作依赖于基板内部导体的精细互连技术.为了满足LTCC多层基板高密度互连的工艺要求,必须使基板微通孔的直径及导线线宽缩小到100 μm以内.基于此,首先介绍了LTCC生瓷带层的微通孔形成与填充工艺,以及所形成的微通孔的特点;利用厚膜丝网印刷技术形成精细导线,分析了影响印刷质量的工艺参数;最后简要介绍了薄膜光刻等新技术.通过应用上述几种先进的精细互连工艺技术,极大地提高了LTCC多层基板的互连密度.     

基于神经网络与NSGA-Ⅱ算法的LTCC基板成型工艺优化

低温共烧陶瓷(LTCC)基板制作工艺复杂,产品质量对工艺参数十分敏感,微小的成型缺陷就会影响其功能特性.文章将BP神经网络和多目标遗传算法——NSGA-Ⅱ(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ)相结合用于LTCC基板在层压和烧结工艺过程中的工艺参数优化.根据LTCC基板成型过程中出现的微通道变形、互联金属柱错位、基板翘曲三种主要成型缺陷与相关工艺参数的正交仿真实验结果,对神经网络模型进行训练,建立了三种成型缺陷与工艺参数之间的神经网络预测模型.在此基础上,采用多目标遗传算法对三种成型缺陷相关工艺参数进行多目标优化求解,得到了较优的工艺参数组合,用于指导相关产品制作工艺设计.     

LTCC高精密封装基板工艺技术研究

将激光修调、化学镀、光刻等技术与常规低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-Fired Ceramic,LTCC)基板工艺技术相结合,对LTCC高精密封装基板的制作工艺进行开发和优化,并利用9K7材料进行了基板试制。结果显示,基板表面线条细度达到(50±5)μm,表面导体图形位置精度优于±10μm。基板表面Ni/Pd/Au镀层可焊性/耐焊性优良,2 mm×2 mm焊盘的锡铅焊接拉力强度达到2.8 kg以上,25μm金丝的键合强度达到10 g以上。基板表面阻焊开口尺寸达到(80±10)μm,具有良好的阻焊性能。对试制的LTCC高精密封装基板进行了装配和测试,在12 mm×13 mm的尺寸上实现4颗射频芯片的倒扣装配,功能模块在W波段具有良好的射频性能。LTCC高精密封装基板显现出高密度、高性能封装能力。     

LTCC基板共烧平整度工艺研究

LTCC共烧工艺是基板加工的重要环节,有很多因素会影响产品加工进程。一般来说,从设计上要预先充分考虑,以避免负面因素影响基板共烧效果。介绍了LTCC基板/低温共烧陶瓷基板技术及共烧致密化技术的机理,阐述了LTCC平整度重要性及改善基板表面平整度工艺的优化过程。通过综合比较版图优化前后的内层金属含量、不同尺寸样品加工、结构设计等因素,经过多重试验验证,结果表明,版图优化措施切实可行,可有效提高LTCC基板共烧平整度。     

微波传输用HTCC金属化钨浆料的研制

研究了高温共烧厚膜导体钨浆料的制备工艺,分析了金属钨粉微观形貌及粒度分布,无机粘结相含量对印刷分辨率、金属化与陶瓷基板的结合强度、金属化层方阻值的影响。为满足微电子封装要求,通过选用粒度小于5μm、表面光滑的球形的两种钨粉进行混合,添加适量无机粘结相和以乙基纤维素为主的有机载体,采用球磨或者三轴研磨机进行有效分散,并将浆料粘度控制在一定范围内,制备出适合100μm线宽/间距精细印刷、金属化与陶瓷基板的结合强度54 MPa、方阻值为6mΩ/□的金属化浆料。将研制的金属化钨浆料应用在作为微波器件封装外壳的信号输入输出端口的陶瓷绝缘子上,在29~31GHz的Ka波段,绝缘子的插入损耗为0.4dB,电压驻波比(VSWR)小于1.15。     

MCM用氮化铝共烧多层陶瓷基板的研究

通过实验优化AlN(氮化铝)瓷料配方及排胶工艺,对共烧W(钨)导体浆料性能及AlN多层基板的高温共烧工艺进行了研究,并对AlN多层基板的界面进行了扫描电镜分析。采用AlN流延生瓷片与W高温共烧的方法,成功地制备出了高热导率的AlN多层陶瓷基板,其热导率为190 W/(m·K),线膨胀系数为4.6106℃1(RT~400℃),布线层数9层,W导体方阻为9.8 m,翘曲度为0.01 mm/50 mm,完全满足高功率MCM的使用要求。     

基于钙硼硅系LTCC生瓷带微波基板制造技术北大核心CSCD

低温共烧陶瓷(LTCC)技术可以实现真正意义上的三维微波互连基板,已经成为实现机载、星载、舰载相控阵雷达收/发组件小型化、轻量化、高性能、高可靠和低成本的理想方法之一。文中对基于国产钙硼硅系LTCC生瓷带微波基板制造技术进行了深入研究,剖析了影响基板外形尺寸和腔体翘曲度的工艺因素,提出了相应的解决方法。     

LTCC-D高密度微波集成工艺技术研究

LTCC技术作为高密度互连技术在电子产品中已得到广泛应用。而在微波高频电路中由于其印刷精度的限制一定程度上影响了电气性能。在LTCC上制作薄膜电路可以显著提高微带线精度及微波传输性能,同时提高微波产品集成密度,简化微组装工作步骤。通过工艺实验,分析和突破了LTCC-D工艺中的多项关键技术,形成了完整的工艺流程。该流程经样品和试生产验证达到了工程化应用水平。     

采用喷墨技术和薄膜线路技术的LTCC多层印制电路板

概述了综合运用薄膜线路技术、喷墨打印技术和激光钻孔技术以及采用常规技术制作LTCC基板的简要工艺。     

Fabrication of microvias for multilayer LTCC substrates

Advances in screen printing and photoimageable paste technologies have allowed low-temperature cofired ceramic (LTCC) circuit densities to continue to increase; however, the size of vias for Z-axis interconnections in multilayer LTCC substrates have been a limiting process constraint. In order to effectively exploit the 50-100-/spl mu/m line/spacing capabilities of advanced screen printing and photoimageable techniques, microvia technologies need to achieve 100 /spl mu/m and under in diameter. Three main steps in fabrication of microvias include via formation, via metallization or via fill, and layer-to-layer alignment. The challenges associated with the processing and equipment for the fabrication of microvias are addressed in this paper. Microvias down to 50 /spl mu/m in diameter with spacings as small as 50 /spl mu/m are achieved in 50-254-/spl mu/m-thick LTCC tape layers through the use of a mechanical punching system, whereas the minimum size of 75-/spl mu/m via/spacing is obtained using a pulse laser-drilling system in the LTCC tape layers with the same thicknesses as those for the punching test. The quality of punched microvias and laser-drilled microvias will be presented as well. Layer-to-layer alignment is crucial to the connection of vias in adjacent LTCC tape layers. Through a stack and tack machine with a three-camera vision system and an adjustable precision stage, less than 25-/spl mu/m layer-to-layer misalignment is achieved across a 114.3/spl times/114.3 mm (4.5/spl times/4.5 in) design area. In a six-layer LTCC test substrate (152/spl times/152/spl times/0.762 mm), microvias of 50, 75, and 100 /spl mu/m in diameter are successfully fabricated without the use of via catch pads. The cross section of fired microvias filled with silver conductor pastes at various locations of this substrate demonstrates a minor layer-to-layer misalignment in both X and Y directions across the substrate.     

Laser-induced surface activation of LTCC materials for chemical metallization

Low-temperature cofired ceramics (LTCCs) are mainly applied in hybrid microelectronics packaging technology, where the fabrication of metallic conductors on LTCC materials is done using various printing technologies. The conventional process is fast and cost-effective in the case of mass production, but too slow and difficult when repair and/or modifications of the circuitry are needed. Printing also fails when deposition of thin metal films on LTCC is required. Here, a simple laser-assisted process is presented, by which the surface of LTCCs can be activated for consecutive electroless chemical metal plating. The method enables the realization of thick high-conductance metallic Cu micropatterns and thin seed layers of Ag and Au, with a lateral resolution of a few tens of micrometers. The process is also suitable for 3-D-MEMS applications. A study of LTCC surfaces treated with Nd:YAG pulses is carried out using field emission scanning electron microscope (FESEM), SEM, x-ray diffraction (XRD) and Raman measurements.     

精密丝网印刷技术与设备

概述了精密丝网印刷技术工艺和用途,介绍了设备的发展历程、结构特点及工作原理,预测了技术设备今后的发展趋势。     

Ultra-Wideband LTCC Ridge Waveguide Filters

The design and experimental validation of an ultra-wideband (UWB) filter in a low temperature co-fired ceramic (LTCC) is presented. The bandpass filter uses ridge waveguide resonators realized in LTCC by printing parallel planar conductors for the top and bottom walls and closely spaced metal filled vias for the lateral walls. Filter coupling scheme and stripline transitions are developed for the UWB requirement. The mode-matching method is used in their design. The LTCC via effect and the measurement setup are also addressed. Finally, experimental results of a nine-order filter (design passband from 3 to 9GHz) are presented     

LTCC基板上电阻的设计与制造

LTCC基板上制造电阻的方式有三种:顶层共烧、顶层后烧和埋层电阻,在实际工作中对于每个产品应根据需要选择电阻的加工方法。虽然都是在LTCC材料上印制浆料形成膜电阻,但所获得阻值、精度、稳定性等特性却不尽相同。通过对制造几种不同厚膜电阻的多种方法的研究,提供了一套在LTCC上电阻设计和制造的新思路。     

LTCC高速热切速度控制方法研究

低温共烧陶瓷（LTCC）实现微波多芯片组件（MMCM）的一种理想组装技术．论述了制造微波多芯片组件的LTCC基板工艺,分析了LTCC基板生瓷材料在热切过程刀体运动流程以及其控制特点,研究了刀体在高速热切过程中的速度控制特点,提出了在确定结构下实现LTCC热切刀体的高精度和高速度控制方法,实验证明,在切割精度不受影响的情况下该方法提高了切割效率,减小了在高加减速情况下对机械系统造成的冲击。     

LTCC无源滤波器的研究现状及进展

低温共烧陶瓷(LTCC)技术是实现微波组件小型化、轻量化、高性能和高可靠的有效方法。首先通过多芯片组件技术(MCM)引出了低温共烧陶瓷(LTCC)技术及其应用,接着介绍了LTCC无源滤波器的基本原理和设计方法,分析了目前国内外LTCC无源滤波器的研究概况,并列举了一些典型的应用,最后展望了LTCC无源滤波器的发展前景。基于LTCC的三维集成微波组件在雷达和通讯等技术领域具有广泛的应用前景。     

LTCC专用烧结炉的应用及发展趋势

综述了LTCC烧结的原理、特点与技术要求。举例阐述了两种LTCC专用烧结炉在行业中的应用状况,指出了LTCC专用烧结设备在当前应用中存在的问题,并展望了发展趋势。