Що таке HTCC і LTCC

З підйомом і застосуванням силових пристроїв, особливо напівпровідників третього покоління, напівпровідникові пристрої поступово розвиваються в напрямку високої потужності, мініатюризації, інтеграції, багатофункціональних, що також висуває більш високі вимоги до продуктивності пакувальних підкладок. Керамічні підкладки мають характеристики високої теплопровідності, хорошої термостійкості, низького коефіцієнта теплового розширення, високої механічної міцності, хорошої ізоляції, корозійної стійкості, радіаційної стійкості і т.д., і широко використовуються в електронній упаковці пристрою.

Серед них, багатошарові керамічні субстрати, що працюють на спільному паливі, поступово популяризуються і застосовуються в упаковці пристроїв високої потужності, оскільки їх можна одночасно вистрілити для електродних матеріалів, підкладок та електронних пристроїв для досягнення високої інтеграції.

Багатошарові керамічні підкладки на спільному вогні виготовляються з багатьох цілісних керамічних підкладок через ламінування, гаряче пресування, дегумінг, спікання та інші процеси. Так як кількість шарів можна зробити більше, щільність проводки висока, а довжина з'єднання може бути якомога більшою. Тому він може відповідати вимогам всієї електронної машини для мініатюризації схеми, високої щільності, багатофункціональності, високої надійності, високої швидкості і високої потужності.

Відповідно до різниці температур в процесі підготовки, керамічні підкладки на спільному паливі можна розділити на високотемпературні багатошарові підкладки з ко-фахом (HTCC) і низькотемпературний керамічний (LTCC) багатошаровий субстрат.

(а) Вироби з керамічного субстрату HTCC (b) Вироби з керамічного субстрату LTCC

У чому різниця між цими двома технологіями?

Насправді, виробничий процес двох в основному однаковий. Всі вони повинні пройти через підготовку суспензії, лиття зеленої стрічки, сушіння зеленого тіла, свердління через отвори, трафаретний друк і заповнення отворів, схеми трафаретного друку, ламінування спікання, і, нарешті, нарізка та інші препарати після обробки. процес. Однак технологія HTCC - це технологія спільного випалу з температурою спікання більше 1000 °C. Зазвичай обробку дебінування виконують при температурі нижче 900 °C, а потім спікають при більш високій температурі середовища від 1650 до 1850 °C. У порівнянні з HTCC, LTCC має більш низьку температуру спікання, як правило, нижче 950 ° C. У зв'язку з недоліками високої температури спікання, величезного енергоспоживання і обмежених металевих провідникових матеріалів на підкладках HTCC, сприяла розробка технології LTCC.

Типовий багатошаровий процес виготовлення керамічної підкладки

Різниця в температурі спікання спочатку впливає на вибір матеріалів, що, в свою чергу, впливає на властивості підготовлених виробів, в результаті чого два продукти підходять для різних напрямків застосування.

Через високу температуру випалу підкладок HTCC не можна використовувати металеві матеріали з низькою температурою плавлення, такі як золото, срібло та мідь. Необхідно використовувати вогнетривкі металеві матеріали, такі як вольфрам, молібден і марганець. Собівартість виробництва висока, а електропровідність цих матеріалів низька, що викличе затримку сигналу. та інші дефекти, тому він не підходить для високошвидкісних або високочастотних мікро-зібраних ланцюгових підкладок. Однак завдяки більш високій температурі спікання матеріалу він має більш високу механічну міцність, теплопровідність і хімічну стійкість. При цьому він має переваги широких джерел матеріалу, низької вартості, високої щільності проводки. , Високопотужне пакувальне поле з більш високою теплопровідністю, вимогами до герметизації та надійності має більше переваг.

Підкладка LTCC полягає в зниженні температури спікання шляхом додавання аморфного скла, кристалізованого скла, низького оксиду точки плавлення та інших матеріалів до керамічної кашки. В якості провідникових матеріалів можуть використовуватися такі метали, як золото, срібло і мідь з високою електропровідністю і низькою температурою плавлення. Це не тільки знижує вартість, але і отримує хороші показники. А через низьку діелектричну постійність і високу частоту і низьку втрату продуктивності скляної кераміки, вона дуже підходить для застосування в радіочастотних, мікрохвильових і міліметрових хвильових пристроях. Однак завдяки додаванню скляних матеріалів до керамічної кашки теплопровідність субстрату буде низькою, а нижча температура спікання також робить його механічну міцність поступається підкладці HTCC.

Тому різниця між HTCC і LTCC все ще залишається ситуацією компромісів у продуктивності. У кожного є свої переваги і недоліки, і підбирати відповідну продукцію необхідно відповідно до конкретних умов нанесення.

Різниця HTCC і LTCC

Коротше кажучи, підкладки HTCC протягом тривалого часу будуть відігравати важливу роль в електронній упаковці завдяки перевагам зрілих технологій і дешевих діелектричних матеріалів. Його природні переваги будуть більш помітними, і він більше підходить для розвитку тенденції високої частоти, високої швидкості і високої потужності. Однак різні підкладкові матеріали мають свої переваги і недоліки. Завдяки різним вимогам до схеми нанесення вимоги до продуктивності підкладкових матеріалів також відрізняються. Тому різні субстратні матеріали будуть співіснувати і розвиватися разом протягом тривалого часу.