LTCC PCB

Die Anwendung und technische Eigenschaften von LTCC -PCB

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LTCC (mit niedrigem Temperatur zusammengefasster Keramik) bezieht sich auf ein Prozess, bei dem mehrere Schichten von Keramikgrün-Blättern, gedruckt mit leitenden Metallmustern und miteinander verbundenen Vias, nach präziser Ausrichtung zusammengedruckt und dann bei Temperaturen unter 900 ° C zusammengearbeitet werden, um ein monolithisches Multilayer-Interconnect-Struktur zu formulieren.

Diese Technologie ermöglicht eine erhöhte Verkabelungsdichte und kürzere Verbindungsentfernungen sowie das unabhängige Design von Schaltungen auf jeder Schicht des Substrats, wodurch die Realisierung von Schaltungen mit dreidimensionalen Strukturen ermöglicht wird.

Zusätzlich die Oberfläche des MultilayerKeramiksubstratKann verwendet werden, um bloße Chips durch Hohlraummontage zu montieren oder andere Schaltungskomponenten durch Oberflächenmontage zu installieren, wobei die VIAS und Innenkreise für die Konnektivität verwendet werden. Dies verbessert die Montagedichte von Schaltungen erheblich und erfüllt die Anforderungen elektronischer Geräte für die Miniaturisierung der Schaltung, eine hohe Dichte, Multifunktionalität, hohe Zuverlässigkeit und hohe Übertragungsraten.

Anwendungen von LTCC -PCB

LTCC -PCBs werden in verschiedenen Anwendungen häufig verwendet, die in rauen Umgebungen hohe Leistung, Zuverlässigkeit und Betrieb erfordern. Einige wichtige Anwendungsbereiche umfassen:

  1. Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: LTCC-Multilayer-Keramik werden in elektronischen Luft- und Raumfahrtsystemen, Radarsystemen, Raketenleitsystemen und anderen militärischen Anwendungen verwendet, die eine hohe Zuverlässigkeit, Widerstand gegen harte Umgebungen und hohe Frequenzleistung erfordern.

  2. Kfz -Elektronik: Die hervorragende thermische Leistung und Zuverlässigkeit von LTCC -PCBs macht sie für Automobilanwendungen wie Motorsteuereinheiten, Sensoren und Advanced Triver Assistance Systems (ADAs) geeignet.

  3. Telekommunikation: Die LTCC-Technologie wird in hoher Frequenzanwendungen in der Telekommunikationsbranche häufig eingesetzt, wie HF-Front-End-Module, Leistungsverstärker und Antennenarrays für Zellbasisstationen und Satellitenkommunikation.

  4. Medizinprodukte: Die Biokompatibilität und hermetische Versiegelungsfähigkeit von LTCC -PCB machen sie für implantierbare medizinische Geräte wie Herzschrittmacher, Cochlea -Implantate und Neurostimulatoren geeignet.

  5. Industriesensoren und Kontrollpersonen: In verschiedenen industriellen Anwendungen werden aufgrund ihrer Robustheit und Toleranz gegenüber extremen Temperaturen, Vibrationen und Chemikalien in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet. Dies umfasst Drucksensoren, Durchflussmesser und harte Umgebungsüberwachungssysteme.

Herstellungsprozess von LTCC -PCB

Der Produktionsprozess von Tieftemperatur-Mitgeordneten Ceramic (LTCC) -PCB umfasst typischerweise die folgenden Schritte:

  1. Filmentfernung: Entfernen Sie die Filmschicht auf der Oberfläche der Glasfaserplatte, normalerweise mit einer alkalischen Lösung.

  2. Bohren: Stanze Löcher auf die Keramikplatte gemäß den Anforderungen des Schaltplattendiagramms.

  3. Gestaltung: Formlötpads und Komponentenpositionen auf der Keramikplatte gemäß den Anforderungen der PCB.

  4. Überzug: Tragen Sie die Beschichtung auf der Oberfläche der geformten PCB auf, um die mechanische Festigkeit zu verbessern.

  5. Sintern.

  6. Verarbeitung: Führen Sie Prozesse wie Klebstoffanwendung und Reinigung durch.

Materialauswahl für LTCC -PCB

Zu den Materialien, die bei der Herstellung von LTCC -PCBs verwendet werden, gehören Schaltschichten, Innenschicht -Vias, Hakenlöcher, Lötwebefilme, Keramikpulver, Siliziumnitrid usw. Unter ihnen ist Keramikpulver das Hauptrohmaterial für die Herstellung von LTCC -PCBs. Die Qualität und Leistung des ausgewählten Keramikpulvers bestimmen die Zuverlässigkeit und Stabilität der PCB. Es wird empfohlen, Hochpüren-Keramikpulver zu wählen, um sicherzustellen, dass die produzierte PCB eine ausreichende mechanische Festigkeit und Haltbarkeit aufweist.

Testspezifikationen für LTCC -PCB

Die produzierten LTCC -PCB müssen relevante Tests durchlaufen, um ihre Qualität und Stabilität zu gewährleisten. Zu den wichtigsten Testspezifikationen gehören:

  1. Lötlichkeitstest: Bewertung der Lötqualität von Lötpads und Drähten auf der PCB.

  2. Isolationsresistenztest: Messen Sie, ob der Isolationswiderstand des PCB festgelegte Anforderungen erfüllt.

  3. Metalladhäsionstest: Bewertung der Adhäsion zwischen der leitenden Schicht auf der PCB -Oberfläche und dem Keramiksubstrat.

  4. Thermalschocktest: Bewertung der Stabilität und Zuverlässigkeit der PCB unter schnellen Temperaturänderungen.

  5. Konstante Spannungstest mit niedriger Temperatur: Bewertung der Stabilität und Zuverlässigkeit der PCB unter bestimmten Temperatur- und Spannungsbedingungen.

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Vorteile der LTCC -Integrationstechnologie

Technologische Vorteile:

  1. Keramikmaterialien besitzen hervorragende Hochfrequenz-, Hochgeschwindigkeits-Getriebe und breite Bandbreiteneigenschaften. Abhängig von der Zusammensetzung kann die Dielektrizitätskonstante der LTCC -Materialien innerhalb eines weiten Bereichs variieren. In Kombination mit hochleitenden Metallmaterialien als Leiter hilft es, den Qualitätsfaktor des Schaltungssystems zu verbessern und die Flexibilität des Schaltungsdesigns zu erhöhen.

  2. LTCC kann die Anforderungen des hohen Strom- und Hochtemperaturwiderstandes erfüllen und weist eine bessere thermische Leitfähigkeit auf als gewöhnliche Substrate von PCB -Schaltkreisen. Dies optimiert das thermische Design elektronischer Geräte erheblich, verbessert die Zuverlässigkeit und kann in harten Umgebungen angewendet werden, wodurch ihre Lebensdauer verlängert wird.

  3. Es kann Leiterplatten mit einer hohen Anzahl von Schichten erzeugen, und in sie können mehrere passive Komponenten eingebettet werden, wodurch die Kosten für Verpackungskomponenten beseitigt werden. Auf hochschichtigen dreidimensionalen Leiterplatten erleichtert die Integration passiver und aktiver Komponenten eine erhöhte Dichte der Schaltungsanbaugruppe und wird das Volumen und das Gewicht weiter verringern.

  4. Es hat eine gute Kompatibilität mit anderen mehrschichtigen Verkabelungstechnologien. Das Kombinieren von LTCC mit der Dünnschichtverkabelungstechnologie kann beispielsweise Hybrid-Multilayer-Substrate und hybride Multi-Chip-Komponenten mit höherer Montagedichte und besserer Leistung erzielen.

  5. Diskontinuierliche Produktionsprozesse ermöglichen die Qualitätsprüfung jeder Schicht der Kabel- und Verbindungslöcher vor der endgültigen Produktbaugruppe. Dies hilft, den Ertrag und die Qualität von Multilayer -Boards zu verbessern, die Produktionszyklen zu verkürzen und die Kosten zu senken.

  6. Energieeinsparung, materielle Einsparung, Grün und Umweltschutz sind in der Komponentenindustrie unwiderstehliche Trends geworden, und LTCC erfüllt diesen Entwicklungsbedarf. Es minimiert Umweltverschmutzung, die durch Rohstoffe, Abfall und Produktionsprozesse im größten Teil verursacht werden.

Anwendungsvorteile:

  1. Leicht zu erreichen, um mehr Kabelschichten zu erreichen, erhöhte die Montagedichte.

  2. Bequem, um Komponenten intern einzubetten, die Montagedichte zu verbessern und Multifunktionalität zu erreichen.

  3. Erleichtert die Qualitätsprüfung jeder Schicht von Kabel- und Verbindungslöchern vor dem Substratfeuer, was für die Verbesserung des Ertrags und der Qualität von Multilayer -Boards, die Verkürzung der Produktionszyklen und die Reduzierung der Kosten von Vorteil ist.

  4. Zeigt hervorragende Merkmale von Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitsübertragungen.

  5. Einfach verschiedene Hohlräume zu bilden und so die Realisierung von multifunktionalen MCMs mit leistungsfähiger multifunktionaler Mikrowellen (Multichip-Module) zu ermöglichen.

  6. Besitzt eine gute Kompatibilität mit Multilayer-Verkabelungstechnologie mit Dünnschicht. Das Kombinieren der beiden kann hybride Multilayer-Substrate und Hybrid-Multichip-Komponenten (MCM-C/D) mit höherer Montagedichte und besserer Leistung erzielen.

  7. Einfach zu realisieren, dass die Integration von mehrschichtigen Verkabelung und Verpackung, das Volumen und das Gewicht weiter reduziert und die Zuverlässigkeit verbessert.

Technische Funktionen:

Die Verwendung von LTCC zur Herstellung von Passiven integrierten Geräten und Modulen vom Chip-Typ bietet mehrere Vorteile:

  1. Keramikmaterialien weisen hervorragende Merkmale von Hochfrequenz- und hohen Q-Faktoren auf.

  2. Die Verwendung von Metallmaterialien mit hoher Leitfähigkeit als Leitermaterialien hilft, den Qualitätsfaktor des Schaltungssystems zu verbessern.

  3. Es kann sich an hohe Strom- und Hochtemperaturanforderungen anpassen und besitzt eine bessere thermische Leitfähigkeit als normale PCB-Leiterplatten.

  4. Passive Komponenten können in Multilayer -Schaltkarten eingebettet werden, was die erhöhte Dichte der Strombaugruppe erleichtert.

  5. Es weist günstige Temperaturmerkmale auf, wie z. Darüber hinaus ermöglicht der diskontinuierliche Produktionsprozess Inspektionen des grünen Substrats, wodurch die Ertragskosten gesteigert und die Produktionskosten gesenkt werden.

Die zukünftigen Entwicklungstrends der LTCC-Technologie als fortschrittliche Passivkomponenten-Miniaturisierungstechnik werden sich auf die weitere Verbesserung der Integration, Miniaturisierung, Hochfrequenzfähigkeiten und Zuverlässigkeit konzentrieren. Angesichts der zunehmenden Nachfrage nach leistungsstarken und hoher Zuverlässigkeitsdarstellungen in Bereichen wie Elektronik, Kommunikation und Automobilindustrie wird erwartet, dass die LTCC-Technologie eine entscheidende Rolle für Anwendungsszenarien spielt und ein nachhaltiges und stabiles Marktwachstum vorantreibt. Darüber hinaus kann die Schichtzahl der LTCC -Technologie mit technologischen Fortschritten weiter zunehmen und effizientere Schaltungsdesigns und eine überlegene Leistung ermöglichen.