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。     

通过控制LTCC多层基板收缩率消除通孔与导带间的开路失效

LTCC基板的失效分析表明，通孔与导带间开路是多层基板布线互连失效的主要模式，原因是基板在共烧工艺过程中，布线金属与陶瓷材料收缩失配产生的界面应力导致布线开路。调整布线金属和陶瓷材料的致密化温度和基板收缩率后，有效控制了两种不同材料的界面收缩失配，消除了开路失效。     

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LTCC基板BCB/Cu薄膜混合多层互连技术研究

针对微系统小型化集成对高性能成膜基板需求,研究了基于LTCC基板的BCB/Cu薄膜多层互连关键技术及过程控制要求。提出一种高可靠"T"型界面互连方式的薄膜磁控溅射Cr/Cu/Cr和Cr/Pd/Au复合膜层结构及其制备方法。研究了LTCC基板收缩率偏差、LTCC-薄膜界面缺陷及粗糙度、BCB介质膜固化应力、介质膜金属化的应力等因素对厚薄膜混合基板质量的影响。制备的12层厚薄膜混合基板(10层LTCC基板,2层薄膜布线) 60片,100%全部通过GJB2438 C.2.7成膜基片评价考核要求,相比LTCC基板,布线密度提高4倍,尺寸缩小40%。     

一种新型MCM基板——阳极氧化多层基板

采用电化学方法,对基板上的Ａｌ膜进行选择性阳极氧化,从而制得导带、通孔和介质,重复上述工序,便可制得多层布线基板。与常用多层布线基板,如ＭＣＭ－Ｃ、ＭＣＭ－Ｄ比较,它具有制作工艺简单独特、互连密度高,线径、间距和孔径更小,平面性好,绝缘电阻高等优点。     

半导体与微电子技术

9909044一种新型 MCM 基板:阳极氧化多层基板[刊]/刘彤//电子元件与材料.—1999,18(1).—15～17(C)采用电化学方法,对基板上的 A1膜进行选择性阳极氧化,从而制得导带、通孔和介质,重复上述工序,便可制得多层布线基板。与常用多层布线基板,如MCM-C、MCM-D 比较,它具有制作工艺简单独特、互连密度高,线径、间距和孔径更小,平面性好,绝缘电阻高等优点。参7     

薄膜多层布线的工艺优化

本文对薄膜多层布线技术中介质界面及介质通孔进行研究，分析讨论了介质表面状 及通孔的填充对薄膜多层布线的影响。     

非光敏BCB工艺技术研究

非光敏BCB介质具有介电常数小、吸水率低、热稳定性好、力学性能优良、固化温度低,以及表面平坦化特性好等优点,作为重要的介质材料,已经应用于薄膜多芯片组件(MCM)基板布线中.文章研究了薄膜多层布线工艺中非光敏BCB介质的涂覆、固化工艺,以及等离子刻蚀工艺;提出了优化的涂覆和固化工艺参数,使用适当的刻蚀掩膜以及优化后的刻蚀工艺参数,进行图形刻蚀,获得了厚度为4 μm、表面粗糙度小于150 nm的表面平整的非光敏BCB介质膜,并在薄膜MCM多层布线基板中得到较好运用.     

微组装中的LTCC基板制造技术

微组装是指在高密度多层电路基板上,采用微焊接和封装工艺将构成电路的各种半导体集成电路芯片或微型器件组装起来,形成高密度、高可靠的立体结构.通过对微电子组装及LTCC基板制造技术国内外发展、应用概况介绍,分析了LTCC基板材料技术、低温共烧技术等关键技术的发展方向.     

一种高密度系统封装的设计与制作

介绍了硅基内埋置有源芯片多层布线工艺、低温共烧陶瓷(LTCC)基板工艺、芯片叠层装配等高密度系统级封装技术,重点介绍了系统级封装技术的总体结构设计、主要工艺流程、三维层叠互连的关键工艺技术,以及系统测试和检测评价等技术.     

Electrical characterization and reliability study of integrated GaN power amplifier in multi-layer thin-film technology

In this work, the degradation of a GaN power amplifier (PA) integrated in a thin film multi-chip module (MCM-D) interconnect technology is investigated by means of DC and RF measurements. Failure analysis has demonstrated that improper thermal contact may cause the PA module performance degradation. Moreover, we have experimentally studied the thermal effects on the RF performance of MCM-D and low-temperature co-fired ceramic (LTCC) PAs. It shows that the device exhibits a higher output power density on a thinned MCM-D substrate than on an LTCC substrate with thermal vias, and also that the output power density can be further improved by reducing the heat spread distance between active devices and heat sink.     

High temperature reliability of aluminium wire-bonds to thin film, thick film and low temperature co-fired ceramic (LTCC) substrate metallization

Reliable interconnects are essential for microelectronic systems intended for long life times in harsh environment applications. Intermetallic growth accelerates as the temperature increases, and the material system must be carefully selected to avoid mechanically and/or electrically weak connections. The dominating chip metallization is aluminium, and aluminium wire-bonding is therefore recommended to obtain a mono-metallic system at chip level. A suitable substrate metallization compatible with aluminium wire-bonds at high temperatures (HT) should therefore be found.Test substrates with low temperature co-fired ceramic (LTCC) silver conductors plated with nickel/gold, gold and aluminium thin film, gold thick film, and silver thick film plated with copper/nickel/gold have been manufactured. Wedge/wedge aluminium wire-bonding were performed with 25 μm aluminium wire on the substrates before they were subjected to long term ageing at temperatures up to 250 °C for 6-12 months. Bond-pull strength and electrical resistance were measured during ageing on selected components.The present work shows that long term reliable aluminium wire-bonds for 250 °C operation is feasible both with thin film, thick film and LTCC substrate technology. For the screen-printed conductors, a plating system with nickel is necessary. Aluminium wire bonded to gold thin film displays reliable long term high temperature performance for gold thicknesses up to ∼1 μm.     

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。     

基于LTCC技术的无源器件设计方法

作为一种新型的集成封装技术,低温共烧陶瓷（LTCC）技术以其优良的高频和高速传输特性,小型化、高可靠性而备受关注。由此可见研究如何利用LTCC技术开发高性能的小型化无源器件对于无线通信产品的发展是有实际意义的。LTCC技术能充分利用三维空间发展多层基板技术,其产品在封装和小型化方面具有明显优势;LTCC技术具有损耗小、高频性能稳定、温度特性良好等特点。同时介绍了国内外LTCC元器件发展现状和趋势,以及基于LTCC技术的无源器件的设计和应用。     

LTCC模块表面线条的精细化加工

LTCC作为一种优异的加工方式,是实现小型化、高频化的有力手段。结合LTCC模块小型化,特别是表面线条精细化的要求,综述了LTCC模块表面线条精细加工的四种方法:表面薄膜加工技术、厚膜光刻加工技术、精密丝网印刷技术、Inkjet浆料直写技术。总结了各种方法的适用范围、发展概况和趋势。     

应用于微波和RF电路中的厚膜材料和工艺

介绍了应用于微波和 RF电路中的厚膜材料和工艺。无玻璃的厚膜导体材料 (如金、银等 )的电阻率极低。氧化铝 (96% ,99% )、氧化铍和氮化铝陶瓷的高频损耗很低 ,是优良的微波和 RF电路用基板。采用先进的厚膜细线技术 ,使厚膜导体的线分辨率几乎达到了薄膜工艺的水平。新开发的低损耗、低介电常数的低温共烧陶瓷 (L TCC)材料最适合做微波 MCM的基板材料。     

Miniature hermetically sealed housing for pressure sensors

The aim of the current study was to reduce both the size as well as production costs of current designs whilst retaining the general architectural principles and find a solution lending itself to batch processing. The designs result in a new method for connecting the sensor to the outside being necessary. This can be achieved by thin film on a steel substrate or using ceramic technology such as LTCC. Special attention is paid to the flexible membranes. Small membranes with high corrugations made of nickel are separated in a standard galvanic process on the housing. The manufactured sensors are characterised.     

超低面形宽带高反射薄膜设计及制备技术研究

光学薄膜元件的面形偏差会导致高精度激光系统中传输光束发生波前畸变，严重影响光学设备的性能。传统的面形偏差控制技术是采用双面镀膜，但需要反复抛光基片以获得高精度面形，这会大大增加研制成本，限制该方法的使用。文中基于离子束溅射沉积技术，采用薄膜应力形变模型预测镀膜后面形变化情况，然后对待镀元件的镀膜面预加工出与变形方向相反的面形，来补偿镀膜后膜层应力造成的薄膜元件变形，最后在预加工好的基片上制备超低面形的宽带高反膜，实现了在550~750 nm的工作波长下反射率R≥99.5%，面形PV≤0.15λ@632.8 nm。此项技术是通过标定薄膜材料的力学参数，预测在相同工艺条件下任意多层膜的面形变化，实现在超宽光谱设计的同时引入力学同步设计，制备出满足光、力双重指标的高质量光学薄膜。     

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。     

电路板嵌入元器件有机模块技术的开发

为了提高电子组装密度,基板嵌入元器件的三维安装模式受到人们更多的关注.介绍了一种以铜芯为基板核心材料的元器件嵌入技术(EOMIN),详细叙述了其外形结构和制造工艺,并通过实验与FR-4基板嵌入元器件和低温共烧陶瓷基板(LTCC)安装元器件进行比较,通过实验数据对比得出EOMIN元器件嵌入技术具有导热性能好,抗疲劳性强,承受热冲击时铜的塑性变形量小,连接可靠性高等优良特性的结论.