在5G高頻通信時代，電子產品向微小型化和多功能化方向發展，對電子元器件的集成和封裝提出了更高的要求。低溫共燒陶瓷(LTCC)技術作為無源元器件集成的關鍵技術，在開發高頻、高性能、高集成度的電子元器件方面具有顯著優勢，對我國高頻通信的發展有著舉足輕重的作用。
與微波相比，5G和毫米波元器件尺寸要小得多，而且設備的多功能化使得產品中元器件數量成倍增加。為了滿足高可靠性和高穩定性的要求，元器件的模塊化和高度集成化成了必然的趨勢和選擇。
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低溫共燒陶瓷（LTCC）技術是無源元器件集成的關鍵技術。
將低溫燒結陶瓷粉用流延法制成厚度精確而且致密的生瓷帶，在生瓷帶上利用激光打孔、微孔注漿、精密導體漿料印刷等工藝制出所需要的電路圖形，并將多個無源器件嵌入其中，多層疊壓后在900℃以下進行燒結，制成三維空間互不干擾的高密度電路基板。
通過LTCC可以實現三大無源器件(電阻、電容、電感)及其他各種無源器件(如天線、濾波器等)封裝于多層布線基板中，并與有源器件(如功率MOS、晶體管、IC模塊等)共同集成為完整的電路系統。
LTCC材料到器件的研發是一個非常復雜的過程，需要從材料配方設計、粉體制備、生瓷帶流延到器件設計、加工及性能測試等環節進行反復實驗，研發周期長、難度大。自1982年美國休斯公司開發出LTCC技術以來，世界各國在LTCC材料制備、LTCC生瓷帶、生瓷帶與金屬電極漿料的共燒匹配性等方面投入巨資進行了研發。
Ferro(福祿)、DuPont(杜邦)、NEC(日本電氣)、HitachiMetal(日立金屬)、山村等公司都相繼開始研制LTCC材料，開發出各種自有配方的低介電、低損耗的LTCC材料體系，并逐漸形成了陶瓷粉研發制備、生瓷帶流延開發、LTCC器件制備及應用的整個產業鏈。國外廠商由于投入已久，在低溫共燒介質材料、共燒工藝、產品質量和專利標準等方面均占領先優勢。
隨著LTCC市場的穩步增長，海外企業形成寡頭壟斷格局。從全球LTCC市場的占有情況來看，排名前9的廠商占據近90%市場份額，主要技術掌握在日本、美國和部分歐洲國家手中，產業集中度較高。以LTCC生產地區來看，全球第一大產區為日本，約占全球LTCC市場份額的60%，其次為歐洲與美國地區，約占全球LTCC市場份額的17%。
從廠商市占率來觀察，全球第一大生產廠商為日系廠商村田，全球市占率約為30%，第二大廠商為日系廠商京瓷，全球市占率約為16%，第三大廠商為德國的博世，全球市占率約為8%，其他大廠還有日本TDK、太陽誘電和美國的CTS西迪斯公司。日本廠商位于全球LTCC產品市場與技術的主導地位。
日本村田是全球規模最大的MLCC廠商。自從LTCC出現以來，日本村田就一直保持世界第一的地位，全球市場占有率一直高于26%，在高端市場的占有率更高。村田公司采用低介電陶瓷材料和低阻抗銀導體開發出獨特的“零收縮LTCC”，能夠將陶瓷收縮局限于Z方向(厚度方向)，而且確保極佳的尺寸精度和表面光坦度，可靠性高，適用于汽車電子和射頻電路。
圖源自京瓷官網
京瓷公司生產出高強度材料(LTCCHard):GL330，該材料抗下落沖擊能力強，是非常適用于移動電子設備用模塊基板的材料。根據京瓷材料對比測試結果，如果將原來的LTCC替換為LTCC Hard，由于彎曲強度能提高一倍，在保持同等基板強度的條件下，基板厚度可減少約30%。
TDK公司提供LTCC技術的天線、濾波器、耦合器、雙工器、平衡器等高頻元件，在WLAN、藍牙連接、導航以及汽車電子等應用中發揮著關鍵作用。該公司LTCC產品的最大優勢在于能夠將濾波器的尺寸做到很小，2017年研制的LTCC低通濾波器的尺寸僅為0.65mm×0.5mm。與以往的1005形狀產品（長1.0mm&TImes;寬0.5mm&TImes;高0.4mm）相比體積減少51%。應用于智能手機、平板終端等移動設備的LTE高頻電路部位
上述LTCC廠商在產品類別方面各有特點，日本村田主要研究低燒結收縮率的LTCC材料，京瓷公司主要生產LTCC陶瓷材料和LTCC基板。TDK公司研究LTCC器件的小型化，在智能手機和便攜式移動終端等應用中具有優勢。
隨著電子信息技術的發展，全球LTCC市場規模逐年上升，僅9年時間LTCC總產值便翻了一倍，從2010年的6.2億美元上升到2019年的12.4億美元，年均復合增長率達到10%，到2022年有望達到15億美元。
為了獲得更大的帶寬和更快的傳輸速率，無線通信系統的工作頻率越來越高，5G和毫米波技術是正在大力發展的通信技術。同時，手機、智能可穿戴設備等消費電子產品的功能越來越復雜，體積也越來越小，這些因素均使得LTCC組件不斷向模塊化、小型化及高頻化等方向發展。因此，開發具有更好溫度穩定性、更低介電損耗、更低燒結溫度的可適用于高頻場景的低溫共燒介質陶瓷材料，提升LTCC工藝技術水平和內部線路設計能力，減小LTCC元器件尺寸并進行更高密度集成是未來LTCC技術的發展趨勢。
7月9日，風華高科LTCC事業部經理/技術總監黃昆將在第二屆高端電子陶瓷MLCC、LTCC產業高峰論壇帶來“淺談我國無源元器件的機遇與挑戰”的主題演講，將全面分析我國無源元器件的發展及現狀進行深度解析，歡迎大家前來分享交流。
活動推薦：
第二屆高端電子陶瓷MLCC、LTCC產業高峰論壇
2021年7月9日（周五）
深圳 觀瀾 格蘭云天酒店
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時間
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議題
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演講單位
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09:00-09:25
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開場介紹
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艾邦智造 江耀貴 創始人
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09:25-09:50
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淺談MLCC未來發展趨勢
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宇陽科技 陳永學 戰略總監
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9:50-10:15
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MLCC高端關鍵生產裝備國產化解決方案
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宏華電子 梁國衡 副總工程師
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10:15-10:40
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茶歇
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10:40-11:05
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應用于電子陶瓷領域的畢克產品介紹
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畢克化學 王玉立 博士
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11:05-11:30
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淺談我國無源元器件的機遇與挑戰
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風華高科 黃昆 LTCC事業部經理/技術總監
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11:30-11:55
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微波毫米波無源集成關鍵材料與技術
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南方科技大學工學院黨委書記/副院長 汪宏 教授
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11:55-14:00
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午餐
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14:00-14:25
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封接玻璃作用機理及在電子元器件應用研究進展
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華東理工大學 曾惠丹 教授/博導
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14:25-14:50
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LTCC高頻低介電常數陶瓷生料帶
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上海晶材新材料 汪九山 總經理
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14:50-15:15
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稀土在先進電子陶瓷電容材料中的研究進展
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晶世新材料 程佳吉 教授
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15:15-15:40
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高性能電容器材料的應用研究
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上海硅酸鹽研究所 陳學鋒 研究員/博士
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15:40-16:05
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茶歇
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16:05-16:30
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MLCC產品失效分析和檢測手段
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深圳納科科技 段建林 總經理
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16:30-16:55
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物理氣相法制備MLCC內外電極金屬粉體
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江蘇博遷新材料 江益龍 總經理
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16:55-17:20
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如何提升LTCC激光開孔效果對后段工藝良率影響
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東莞盛雄激光 王耀波 高級項目總監
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17:20-17:45
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MLCC在5G基站的應用及可靠性評估方法
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中興 楊航 材料技術質量高級工程師
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17:45-20:00
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晚宴
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方式1：在線登記報名
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艾果果: 133 1291 7301;
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收費標準：
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參會人數
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1~2個人
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3個人及以上
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7月7日前付款
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2500元/人
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2400元/人
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現場付款
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2800元/人
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2500元/人
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★費用包括會議門票、全套會議資料、午餐、茶歇等，但不包括住宿。
匯款方式及賬戶：（均可開增值稅普通發票）
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原文始發于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：LTCC材料及器件國外總體發展情況
