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。     

多芯片组件将铸就世界辉煌

自80年代中期以来,国际上有关多芯片组件(MCM)的报道日益增多。人们从整机、制造和应用的不同角度,对MCM的定义不尽相同,对MCM的技术内涵也有不同的认识和理解。综合分析近年来国内外专家对MCM较普遍的看法,对MCM作如下定义比较妥当:MCM是将2个以上的大规模集成电路裸芯片和其它微型元器件互连组装在同一块高密度、高层基板上,并封装在同一管壳内构成功能齐全、质量可靠的电子组件。MCM是实现电子装备小型化、轻量化、高速度、高可靠、低成本电路集成不可缺少的关键技术,它与传统的混合IC主要区别在于MCM是采用“多块裸芯片”与“多层布线基板”,并实现“高密度互连”。     

高密度集成技术与电子装备小型化

小型化和一体化是未来电子装备的主流发展方向。电子装备的小型化和一体化离不开高密度集成技术,三维芯片堆叠、芯片倒装焊接、高密度多层布线基板和SIP封装等高密度集成技术在国内的研究正在兴起。未来的电子装备不仅仅是由一个个元器件组装而成,而是电路和封装密不可分的一个3D互连系统。     

“十一五”混合集成电路行业发展趋势

目前，随着电子装备的小型化、轻量化、高速率、多功能、高可靠的要求，HIC在技术工艺水平方面发展到了一个更高集成的阶段．即多芯片组装技术（MCM）．这是第四代电子组装技术SMT的发展和延伸．是多层布线基板技术、多层布线互联技术、表面安装技术、微型元器件封装技术及相关裸芯片制造技术的综合和发展。MCM技术与VLSI芯片制造技术的有机结合，成为未来微电子技术的主流。带动了整个电子组装技术、印刷电路板技术和电子器件封装技术的发展。     

LTCC基板制造及控制技术

低温共烧多层陶瓷(LTCC)基板,具有高密度布线,内埋无源元件,IC封装基板和优良的高频特性,目前在宇航、军事、汽车、微波与射频通信领域得到广泛运用,是MCM技术的关键部件.本文介绍了LTCC基板制造的关键技术和性能控制.     

高密度微电子封装技术

多芯片组件(MCM)是从混合集成电路(HIC)发展而来的。HIC的发展已经有三十多年的历史了,它是把IC芯片与微型元件组装在用某种工艺制作布线的同一个基板上,封装起来,从而实现一定的功能。这种方式在系统的小型化和提高系统可靠性方面发挥了积极的作用。但是,人们在应用中也发现,无论采用何种封装技术后的裸芯片,无论是金丝球焊还是BGA,在封装后裸芯片的性能总是比未封装时要差一些。进入八     

高密度微电子封装技术

多芯片组件(MCM)是从混合集成电路(HIC)发展而来的。HIC的发展已经有三十多年的历史了,它是把IC芯片与微型元件组装在用某种工艺制作布线的同一个基板上,封装起来,从而实现一定的功能。这种方式在系统的小型化和提高系统可靠性方面发挥了积极的作用。但是,人们在应用中也发现,无论采用何种封装技术后的裸芯片,无论是金丝球焊还是BGA,在封装后裸芯片的性能总是比未封装时要差一些。进入八     

基于高密度有机基板工艺的Ka波段天线设计与制造

与传统集成技术相比,有机基板的多层结构不仅可以集成相控阵天线、叠层微带天线等多款天线,其在布线密度、芯片内埋、封装一体化方面也展现出较大优势。介绍了基于高密度有机基板工艺的Ka波段叠层微带天线设计与制造过程,并通过测试验证了其反射特性。使用有机基板集成天线,有利于实现无线通信系统的小型化,其在通信和雷达探测领域有较大的应用潜力。     

MCM的工艺技术发展

一、引言多芯片模块MCM：（MultichipModule）的基本概念是：把多块裸露的IC芯片组装在同一块多层高密度互连基板上，并封装在同一管壳中，形成一个多芯片功能组件。MCM是一种先进的电子组装技术，与过去的混合IC概念的关键区别在于“多块”“裸露”芯片直接组装在多层高密度互连基板上，若把一些单片器件组装在PC板上，则不能叫做MCM。采用MCM技术，其芯片之间的节距可缩得极小，层与层间以通孔金属化导线互连，因此，其多层互连线比常规PC板或混合IC要缩短一个数量级，由此导致一系列引人注目的重大优点。国际上的研究开发结果…     

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。     

不锈钢基厚膜介质浆料烧结致密化研究

介质浆料的烧结致密化程度对不锈钢基板的绝缘性能具有至关重要的影响。以CaO-Al2O3-SiO2系玻璃为研究对象,制备不锈钢基片用介质浆料,研究该介质浆料的烧结致密化工艺。结果表明在CaO含量为45%,平均粒度为2~3μm的玻璃粉所调制的介质浆料,烧结温度为870℃,烧结时间为10~20min的条件下,获得致密化的介质浆料。     

中温烧结型电子浆料用水性载体

测定了乙基纤维素(EC)、聚丙烯酸(PAA)乳液、聚氨酯(PU)乳液等的水溶性和醇溶性,空气中燃烧挥发性和热失重性能。用PAA乳液配制的电子浆料具有较好的流变性,满足烧结时挥发和丝网印刷要求,但存在干燥速度过快(20℃,1 h)和烧结体针孔大的缺陷。分析表明:上述水溶性高分子不可以直接用作中温烧结型电子浆料水性载体的增稠剂,而改性后的EC、PAA和PU体系水性载体将在中温烧结型电子浆料中应用。     

Structural and electrical investigation of BLT films deposited at different times using electron beam evaporation technique

Thin films Bi4Ti3O12 (BLT) were deposited using electron beam evaporation on silicon substrate at several times, also on AlN/Si and SiO2/Si substrates. Thin films morphology and thickness were measured via scanning electron microscopy (SEM). The crystallography was studied using X-ray diffraction (XRD) technique for films which have a (0010) preferred orientation in all substrate types. The capacitance values were contingent on frequency value in C-V measurement. The ferroelectric characterization was investigated for BLT film deposited on isolator layer (SiO2 or AlN) for Al/Bi4Ti3O12/SiO2/Si devices. Memory effect value varied from 1 V to 3 V depending on the thin films isolator on substrate.     

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。     

CaO-SiO2-B2O3基板材料制备的研究

研究高温熔融法制备的CaO-B2O3-SiO2与溶胶凝胶法(sol-gel)法制备的CaO-B2O3-SiO2按不同比例制备的复相陶瓷,在850℃烧结温度下的晶相组成、微观结构、烧结性能、介电性能与导电浆料的匹配性.结果表明高温熔融法制备的CaO-B2O3-SiO2晶相含有大量的CaSiO3与少量的CaB2O4.添加sol-gel法制备的CaO-B2O3-SiO2后晶相无明显变化,但经SEM分析CaSiO3晶相长大,改善了体系的烧结性能与介电性能.当添加量为15.5%,在1 MHz下,可获得εr=5.80,tgδ=0.46× 10-4.     

无机添加剂对多层陶瓷电容器钯银内电极浆料的影响

为了满足多层陶瓷电容器陶瓷介质与钯银内电极浆料烧结一致性要求,研究了无机添加剂纳米BaTiO3和纳米ZrO2对钯银内电极浆料的烧结过程产生的影响。结果表明所用添加剂使MLCC烧结过程中钯银内电极浆料的收缩与陶瓷介质的收缩保持一致。     

AlN基板表面处理对薄膜附着力的影响

用扫描电镜和X射线能谱分析仪研究高温氧化及薄膜工艺过程中主要溶液对氮化铝陶瓷(AlN)基板的影响。结果表明:高温氧化使表面氧含量增加,在1000℃氧化2h,表面已形成致密的氧化层。碱性溶液清洗和去离子水煮会使表面产生多孔的疏松化合物。采用高温氧化、酸性清洗、溅射前加强离子轰击等措施,磁控溅射TiCu,其薄膜膜层附着力不低于15MPa。     

AlN/SiO2-B2O3-ZnO-Bi2O3低温共烧玻璃陶瓷

制备了SiO2-B2O3-ZnO-Bi2O3系玻璃,并且与AlN液相烧结得到低温共烧玻璃陶瓷。分析了样品的相结构、形貌、介电常数、介质损耗、热导率和热膨胀系数等性能。结果表明:AlN与SiO2-B2O3-ZnO-Bi2O3系玻璃在950℃能够很好地烧结。该陶瓷的性能取决于烧结体的致密度和玻璃含量,当w(玻璃)为40%~60%时,陶瓷具有较低的ε(r3.5~4.8)和tanδ[(0.13~0.48)×10–2]、较高的λ[5.1~9.3 W/(m.K)]以及与Si相接近的αl[(2.6~2.8)×10–6.K–1],适用于低温共烧基板材料。     

A fritless copper conductor system for power electronic applications

Copper coated aluminium nitride (AlN) ceramic is a preferred substrate material utilized for high power, high frequency electronic applications. The use of metallized ceramic requires bonding of the metallization onto the substrate. AlN, however, is chemically inert to Cu. At present time the direct copper bonding (DCB) technology is used to manufacture such structures.In this project, for reasons of simplicity and economy and as alternative to the standard DCB-technology, the metallization on the AlN ceramic is built up by active metal brazing of a screen printable AgCuTi thick film ink. The mean advantage of this technology is, that the metal/ceramic braze compound can be processed in a conventional belt furnace at inert firing atmosphere usually available at hybrid microelectronics industry.Aspects of paste preparation ranging from the derivation of the metallic powder to the assortment of an appropriate organic screen-printing medium were investigated. The physical properties of the phases occurring at the interface between the TiCuAg metallization and AlN ceramic and their contribution to the thermal conductivity and the thermomechanical performance of the metallized substrate have been characterized theoretically as well as by experiment and compared with different commercial glass frit containing copper thick film metallization systems.     

MLCC电极质量的显微研究

本文采用扫描电子显微镜分析了MLCC电极的微观结构,发现并研究了其存在的问题:端电极银底层存在较多的空洞及针孔缺陷,银底层与镍层之间结合不紧密等.这些电极微观结构反应出的问题,是降低MLCC可靠性和增加废品率的重要原因.研究结果对于生产工艺及配方的改进有着重要的实用意义.