Какво е HTCC и LTCC

С нарастването и прилагането на силовите устройства, особено на полупроводниците от трето поколение, полупроводниковите устройства постепенно се развиват в посока на висока мощност, миниатюризация, интеграция и многофункционалност, което също поставя по-високи изисквания за производителността на опаковъчните субстрати. Керамичните субстрати имат характеристиките на висока топлопроводимост, добра топлоустойчивост, нисък коефициент на топлинно разширение, висока механична якост, добра изолация, устойчивост на корозия, устойчивост на радиация и др., и се използват широко в опаковките на електронни устройства.

Сред тях, многослойните керамични субстрати с съвместно изгаряне постепенно се популяризират и прилагат в опаковки на устройства с висока мощност, тъй като могат да бъдат изпичани наведнъж за електродни материали, субстрати и електронни устройства за постигане на висока интеграция.

Многослойните керамични субстрати с съвместно изпичане са изработени от множество керамични субстрати от единични парчета чрез ламиниране, горещо пресоване, дегумиране, синтероване и други процеси. Тъй като броят на слоевете може да бъде увеличен, плътността на окабеляването е висока, а дължината на връзката може да бъде възможно най-голяма. Следователно, той може да отговори на изискванията на цялата електронна машина за миниатюризация на веригата, висока плътност, многофункционалност, висока надеждност, висока скорост и висока мощност.

Според температурната разлика в процеса на приготвяне, съвместно изпичаните керамични субстрати могат да бъдат разделени на многослойни керамични субстрати с съвместно изпичане (HTCC) и многослойни субстрати от нискотемпературно съвместно изпичане (LTCC).

(a) HTCC керамични субстратни продукти (б) LTCC керамични субстратни продукти

И така, каква е разликата между тези две технологии?

Всъщност производственият процес на двете е по същество еднакъв. Всички те трябва да преминат през приготвянето на суспензия, леене на зелена лента, сушене на зелено тяло, пробиване на отвори, ситопечат и запълване на отвори, схеми за ситопечат, ламиниране на синтероване и накрая нарязване и други препарати за последваща обработка. процес. Технологията HTCC обаче е технология за съвместно изпичане с температура на синтероване над 1000 градуса. Обикновено обработката за отделяне се извършва при температура под 900 градуса и след това се синтерува при по-висока температура на околната среда от 1650 до 1850 градуса. В сравнение с HTCC, LTCC има по-ниска температура на синтероване, обикновено по-ниска от 950 градуса. Поради недостатъците на високата температура на синтероване, огромната консумация на енергия и ограничените метални проводящи материали върху HTCC субстрати, развитието на LTCC технологията се насърчава.

Типичен процес на производство на многослоен керамичен субстрат

Разликата в температурата на синтероване първо влияе върху избора на материали, което от своя страна влияе върху свойствата на приготвените продукти, в резултат на което двата продукта са подходящи за различни посоки на приложение.

Поради високата температура на изпичане на HTCC субстратите, не могат да се използват метални материали с ниска точка на топене като злато, сребро и мед. Трябва да се използват огнеупорни метални материали като волфрам, молибден и манган. Производствената цена е висока, а електрическата проводимост на тези материали е ниска, което ще доведе до забавяне на сигнала. и други дефекти, така че не е подходящ за високоскоростни или високочестотни микро-сглобени схемни субстрати. Въпреки това, поради по-високата температура на синтероване на материала, той има по-висока механична якост, топлопроводимост и химическа стабилност. В същото време той има предимствата на широки източници на материали, ниска цена и висока плътност на окабеляването. , Полето за опаковане с висока мощност с по-висока топлопроводимост, изисквания за уплътняване и надеждност има повече предимства.

LTCC субстратът е да намали температурата на синтероване чрез добавяне на аморфно стъкло, кристализирано стъкло, оксид с ниска точка на топене и други материали към керамичната суспензия. Като проводящи материали могат да се използват метали като злато, сребро и мед с висока електрическа проводимост и ниска точка на топене. Това не само намалява разходите, но и осигурява добра производителност. И поради ниската диелектрична константа и високата честота и ниските загуби на стъклокерамиката, тя е много подходяща за приложение в радиочестотни, микровълнови и милиметрови вълнови устройства. Въпреки това, поради добавянето на стъклени материали към керамичната каша, топлопроводимостта на субстрата ще бъде ниска, а по-ниската температура на синтероване също прави неговата механична якост по-ниска от тази на HTCC субстрата.

Следователно разликата между HTCC и LTCC все още е ситуация на компромиси в производителността. Всеки има своите предимства и недостатъци и е необходимо да изберете подходящи продукти според специфичните условия на приложение.

Разликата HTCC и LTCC

Накратко, HTCC субстратите ще играят основна роля в електронните опаковки за дълго време поради предимствата на зрялата технология и евтините диелектрични материали. Неговите естествени предимства ще бъдат по-изявени и е по-подходящ за тенденцията на развитие на висока честота, висока скорост и висока мощност. Различните субстратни материали обаче имат своите предимства и недостатъци. Поради различните изисквания на схемата на приложение, изискванията за производителност на субстратните материали също са различни. Следователно различни субстратни материали ще съществуват и ще се развиват заедно за дълго време.