基于LTCC超材料基板的小型化V波段毫米波微带天线设计

本文介绍了一种基于LTCC超材料（metamaterials）基板的小型化V波段毫米波微带天线设计。通过HFSS仿真软件获得LTCC超材料基板的S参数,使用改进的S参数提取方法获得材料的等效介电常数和磁导率。利用LTCC超材料替代普通介质基板,实现了毫米波微带天线的小型化,并与常规介质基板天线的性能进行了对比。     

低温共烧陶瓷材料的研究进展

简述了低温共烧陶瓷(LTCC)介质基板的优缺点,介绍了国内外LTCC基板材料的主要生产厂商,综述了LTCC材料中的玻璃/陶瓷体系和微晶玻璃体系。分析介绍了国内外主要研究机构开发的玻璃/陶瓷材料,总结了不同陶瓷材料的介电性能和热学性能;介绍了以Ferro公司的A6系列微晶玻璃体系为代表的陶瓷材料,总结了不同微晶玻璃材料的介电性能和热学性能。分析了LTCC材料的加工工艺,简述了实现LTCC材料零收缩的不同技术。论述了LTCC材料在电子元器件、封装基板、功能器件和集成模块中的应用。最后指出了国内LTCC材料和技术开发的不足,并展望了未来的研究和发展方向。     

仿真软件在LTCC研究中的应用

结合仿真软件技术以及LTCC(低温共烧陶瓷)技术的发展趋势,分析了有限元仿真软件在LTCC材料研发中的应用,重点分析了在LTCC复合材料上的仿真应用。基于多个案例分析了电路仿真以及三维结构仿真软件在LTCC新型器件开发中的应用。     

LTCC基板上薄膜多层布线工艺技术

LTCC基板上薄膜多层布线工艺是MCM-C/D多芯片组件的关键技术。它可以充分利用LTCC布线层数多、可实现无源元件埋置于基板内层、薄膜细线条等优点,从而使芯片等元器件能够在基板上更加有效地实现高密度的组装互连。文章介绍了LTCC基板上薄膜多层布线工艺技术,通过对导带形成技术、通孔柱形成技术和聚酰亚胺介质膜技术的研究,解决了在LTCC基板上薄膜多层布线中介质膜"龟裂",通孔接触电阻大、断路,对导带的保护以及电镀前的基片处理等工艺难题。     

基于LTCC的双频段滤波器设计

为了实现高选择性的小型双频段滤波器,该文基于LC等效电路分析法和微波网络分析法,通过建立等效模型、进行等效电路分析及对传输模型的导纳矩阵分析,提出了一种工作在GSM/WLAN的新型低温共烧陶瓷(LTCC)双频滤波器结构。该结构采用介电常数5.9、层厚0.1 mm、型号为Ferro A6的LTCC介质基板加工,在7 mm × 7 mm × 0.5 mm的尺寸下实现了各通带两边都有传输零点的高选择性双频滤波特性。本研究丰富和发展了LTCC双频滤波器的设计方法。     

我国LTCC多层基板制造技术标准现状及需求研究

介绍了我国LTCC（低温共烧陶瓷）技术的应用情况,以及国内外LTCC多层基板制造的设计、工艺、材料、设备、组装、检测等技术标准的现状,论述了LTCC制造业与技术标准的关系,分析了我国LTCC制造业对相关技术标准的需求。     

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。     

一种LTCC基板上薄膜多层布线技术

LTCC基板上薄膜多层布线工艺是MCM—C／D多芯片组件的关键技术,它可以充分利用LTCC布线层数多、可实现无源元件埋置于基板内层、薄膜细线条精确等优点,从而使芯片等元器件能够在基板上更加有效地实现高密度的组装互连。本文介绍了在LTCC基板上薄膜多层布线工艺技术,通过对导带形成技术、通孔柱形成技术和聚酰亚胺介质膜技术的研究,解决了在LTCC基板上薄膜多层布线的工艺难题。     

LTCC微波元件的结构模型研究与设计

LTCC技术是实现电子元器件小型化、片式化、高频化、集成化的新型关键技术,广泛用于元件、器件、基板、封装等领域,具有广阔的应用市场和发展前景。本文阐述了LTCC技术特点,并从LTCC微波电容、微波电感及微波滤波器方面对其结构模型设计进行了分析,提出通过合理集成可有效制作LTCC无源功能模块的思路。     

小型化LTCC 3dB电桥的设计与制作

采用两条宽边耦合的带状线方式完成了一种小型化LTCC 3 dB电桥的设计和制作。两条耦合线采用蛇形线形式,带状线的两个接地层分别在LTCC基板的顶面和底面,并且通过四个侧面印刷导体连接起来。两条耦合线印刷在LTCC基板内部中间层,并且通过印刷特殊介质层实现隔离。结果表明,控制介质层的厚度和耦合线的对位达到了3 dB的耦合度,实现了器件小型化。     

低温共烧微波介质陶瓷材料研究进展

在介绍低温共烧陶瓷(LTCC)技术的基础上,阐述了LTCC微波介质陶瓷材料的特点及应用背景。综述了BaTi4O9、Ca[(Li1/3Nb2/3)1-xTix]O3-δ、ZnNb2O6、ZnTiO3及Li2O-Nb2O5-TiO2等常用的LTCC微波介质陶瓷材料体系。指出了目前研究中存在的问题,指出新体系的开发是今后的主要研究方向。新体系可以采用多相复合,也可以由几种低熔点氧化物化合而产生。     

采用LTCC技术的X波段滤波器设计

小型化和多通路设计是现代微波电路和系统的发展方向。MCM和LTCC技术是实现这些研究方向的有效途径和手段。文中对采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术设计实现的X波段4个带状线小型化滤波器进行了介绍,将高频仿真软件HFSS设计优化的滤波器版图进行了LTCC制板和测试。对测试数据进行分析,给出了采用LTCC技术设计实现微波小型化滤波器的一种解决方案。     

Computational Simulation for Breakdown and Energy Storage Performances with Optimization in Polymer Dielectrics

The breakthrough of energy storage technology will enable energy distribution and adaptation across space-time, which is revolutionary for the generation of energy. Optimizing the energy storage performance of polymer dielectrics remains challenging via the physical process of electrical breakdown in solid dielectrics is hard to be intuitively obtained. In this review article, the application of computational simulation technologies is summarized in energy-storage polymer dielectrics and the effect of control variables and design structures on the material properties with an emphasis on dielectric breakdown and energy storage performance are highlighted. The prediction and evaluation of material properties by combining various data analysis methods are reviewed. Finally, the outlook and challenges are discussed based on their current developments. This article covers not only an overview of the state-of-the-art advances of breakdown modeling in energy-storage polymer dielectrics but also the prospects that provide a new knob to synthesize high energy-storage polymer dielectrics via computational simulation and a new research paradigm.     

基于LTCC基板的X波段四通道T/R组件的设计

介绍了一种X波段四通道T/R组件的设计思路和实现方法。针对组件工作频率高、工作频段宽、通道数多、功能复杂、裸芯片多、重量要求严格等难点,组件采用低温共烧陶瓷设计、MCM设计、新型硅铝盒体材料设计等先进技术,成功研制出了低噪声、轻质量、功能齐全的小型化四通道T/R组件,该组件工作带宽在X波段达到2 GHz,发射功率达到+41 dBm,发射效率达到32%,接收噪声系数达到2.5～2.8 dB,移相精度达到20（RMS）,整体重量为96 g。组件已实现批量化生产。     

低温共烧陶瓷基板制备技术研究进展

对LTCC (低温共烧陶瓷 )技术的特点及应用作了评述。对目前已研究和使用过的低介电常数和低烧结温度基板材料及综合性能 ,流延浆料有机添加剂进行了对比分析。描述了流延工艺过程和烧结过程。由于对基板材料选择的任意性 ,现有流变学模型的局限性 ,以及低温液相烧结动力学过程机理尚不清晰 ,因此完整清晰地揭示LTCC工艺的物理化学过程仍需作很多工作。     

一种LTCC带通滤波器研制与实现

低温共烧陶瓷（LTCC）技术作为一种新兴的集成封装技术,已广泛应用于各个电子领域,而建模分析和优化综合是叠层LTCC滤波器设计的关键。在此利用智能方法对叠层LTCC滤波器的建模及优化,采用LTCC工艺技术制备多层结构的LTCC滤波器,从而实现了滤波器优良的高频、高速传输特性和滤波器的小型化和高可靠性。     

小型化LTCC低通滤波器设计与制造工艺研究

设计了一种小型化的LTCC低通滤波器,采用LC集总元件完成原理图的设计与仿真,使用HFSS完成滤波器结构的三维电磁场仿真,最终在LTCC工艺线上完成加工制作。LTCC滤波器使用介电常数7.8、损耗角为0.006的生瓷片,内部导体电路印刷使用配套的银浆料,最终尺寸为3.2 mm×1.6 mm,厚度为1.4 mm,达到小型化的目的,可应用于移动通信等领域。     

A comparison of microstrip models to low temperature co-fired ceramic–silver microstrip measurements

A number of analytical and numerical models for microstrip lines are used for analyzing the propagation loss of CaO–B₂O₃–SiO₂-based low temperature co-fired ceramics (LTCC) subjected to different processing conditions. An optimal microstrip model is identified for the frequency range between 0.5 and 15 GHz and used for the extraction of dielectric loss for this material system. The measurements show that the dominant loss contribution changes from the conductor to dielectric loss as the processing temperature for the LTCC dielectrics is lowered. Comparison with microstructural analysis shows that the increase in dielectric loss is strongly correlated to an increase in the amorphous SiO₂ content in the ceramic matrix.     

一种应用于电子封装的热匹配工艺设计

作为组件封装材料,铝合金与芯片和电路基板之间存在热膨胀不匹配问题.采用热匹配工艺设计,选择合适的热匹配材料,为铝合金盒体与LTCC基板热膨胀匹配提供了一种理想解决方案.根据匹配设计理念,利用Abaqus有限元软件对热匹配材料及铝盒体的结构进行了仿真和优化,并与加工出试验样品的测试结果进行了对比,验证了模拟结果,为铝合金...     

Material properties and RF applications of high k and ferrite LTCC ceramics

The continuous trend in modern electronic applications towards smaller size, higher integration density and enhanced functionality requires new materials, which allow embedding passive functions into the substrate. In this paper an LTCC material system with specialized dielectric and magnetic LTCC tapes cofireable in a low-shrinkage process for RF-passive integration is reported.An LTCC dielectric with a dielectric constant of up to 80 is presented. The material is successfully used in a cofired multi-material stack to realize a fully integrated band-pass filter for Bluetooth applications of 1.3 mm³ volume.A ferroelectric LTCC ceramic with a maximum dielectric constant of 3000 is presented and the reduction of the dielectric constant to a maximum value of 1100 under constrained-sintering is discussed.Magnetic permeabilities of 14 for a NiZnCo-ferrite and 3.5 for a Ba₃Co₂Fe₂₄O₄₁ (Co₂Z) ferrite have been realized under LTCC processing conditions, with gyromagnetic resonance frequencies above 1 GHz and 3 GHz respectively. The permeability of these materials is determined for constrained and unconstrained sintering conditions. A maximum absorption of 27 dB/cm and 30 dB/cm is measured for an embedded stripline in NiZnCo- and Co₂Z ferrite respectively. Two-winding planar RF-chokes in different multi-layer stacks are compared. A maximum of 14.3 nH inductance is realized for a 1.8 mm × 2 mm coil in an LTCC research pilot line.