近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，電子設(shè)備越來越普及，而推動電子元器件小型化，密集化的核心技術(shù)之一就是LTCC（低溫共燒陶瓷）。LTCC技術(shù)在電子領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，其廣泛的應(yīng)用正逐步改變著我們的生活和工作方式。
LTCC設(shè)計(jì)模型（圖片來源百度百科）
本文將深入探討LTCC技術(shù)的特性、制備工藝、核心LTCC漿料材料以及在電子領(lǐng)域的應(yīng)用前景。LTCC全稱為低溫共燒陶瓷（Low-Temperature Co-Fired Ceramic），是一種通過多層陶瓷層和導(dǎo)電層組合在一起，在相對較低的溫度下共同燒結(jié)而成具有整體結(jié)構(gòu)的電子元器件的技術(shù)。這種特殊的制備工藝使得LTCC工藝在保持陶瓷材料高耐高溫、絕緣性能或者介質(zhì)特性的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)良好的一起功能性，實(shí)現(xiàn)元器件功能性密集，尺寸小型化等優(yōu)點(diǎn)，使其成為一種在電子器件中廣泛采用的技術(shù)。艾邦建有LTCC交流群，誠邀LTCC生產(chǎn)企業(yè)、設(shè)備、材料企業(yè)參與。
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LTCC工藝基本選材具有出色的高溫穩(wěn)定性，能夠在極端環(huán)境下工作，如高溫、高濕等條件，這使得它在汽車電子、航空航天等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。
由于LTCC工藝中，可以使不同種類的材料相結(jié)合，它能夠在一個(gè)封裝中實(shí)現(xiàn)多種功能，如射頻(RF)模塊、傳感器、濾波器等，有利于實(shí)現(xiàn)小型化和集成化。
LTCC材料具備良好的絕緣性能，可以有效隔離電子器件中的不同電路部分，防止電磁干擾，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。
制備過程中，可以通過調(diào)整材料組分和層次的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對電路結(jié)構(gòu)的靈活控制，以適應(yīng)不同應(yīng)用的需求。
LTCC（低溫共燒陶瓷）的制作工藝比較繁雜，涉及到多個(gè)步驟，包括材料制備、打孔、印刷、填孔、燒結(jié)等。以下是關(guān)于LTCC制作工藝的詳細(xì)步驟：
LTCC的制作從材料的準(zhǔn)備開始。主要材料包括陶瓷粉體、有機(jī)溶劑、膠凝劑等。陶瓷粉體通常是氧化鋁、氧化鈣質(zhì)的材料或其他適合的陶瓷材料。這些材料的選擇要考慮到其導(dǎo)電性、熱膨脹系數(shù)、陶瓷介質(zhì)特性等方面，以便在制備過程中實(shí)現(xiàn)良好的性能匹配。
將陶瓷粉體與有機(jī)溶劑、膠凝劑等混合，形成漿料。這一步驟通常需要通過攪拌和混合設(shè)備來確保材料均勻分散，將制好的漿料進(jìn)行流延成型，經(jīng)干燥，切割后得到陶瓷膜帶，有些膜帶需要打孔等處理。
印刷是將導(dǎo)電銀漿涂覆在陶瓷基板上的過程。導(dǎo)電銀漿中含有導(dǎo)電銀顆粒，它們會在印刷過程中形成導(dǎo)電路徑。常見的印刷方法有厚膜印刷、細(xì)線印刷等。印刷時(shí)需要注意控制涂覆厚度和位置，以確保導(dǎo)電層的質(zhì)量和精度。
印刷完導(dǎo)電銀漿后，需要將基板放置在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中進(jìn)行干燥，使有機(jī)溶劑蒸發(fā)，導(dǎo)電顆粒穩(wěn)定在基板上。
在LTCC的制作過程中，通常需要將多個(gè)陶瓷層疊在一起，形成多層結(jié)構(gòu)。這些層之間需要通過粘合劑粘合在一起。層疊和粘合的過程需要非常精確，以確保不同層次之間的對準(zhǔn)和匹配。
將層疊好的陶瓷塊進(jìn)行成型，通常是通過壓制來完成。然后，將成型塊切割成所需的形狀和尺寸，準(zhǔn)備進(jìn)行后續(xù)加工。
燒結(jié)是LTCC制作過程中最關(guān)鍵的步驟之一。這是一個(gè)高溫過程，將陶瓷層疊塊暴露在高溫環(huán)境中，使其燒結(jié)成一體。燒結(jié)過程中，陶瓷顆粒會與導(dǎo)電顆粒和其他成分相互結(jié)合，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
燒結(jié)后的LTCC器件需要進(jìn)行電氣測試，以驗(yàn)證其性能。一旦測試通過，可以進(jìn)行后續(xù)的加工步驟，如金屬化、焊接等，以制備最終的電子器件。
最后，制備好的LTCC器件可以進(jìn)行封裝和組裝。這可能涉及到與其他元件的連接，以及在設(shè)備中的集成。
LTCC漿料是一種特殊的復(fù)合材料，由金屬導(dǎo)電粉體、有機(jī)溶劑和添加劑混合而成。這種漿料在制造過程中可以通過印刷、噴涂等方法精確地涂覆在基板上，然后在相對較低的溫度下進(jìn)行共燒，形成多層陶瓷結(jié)構(gòu)，其中夾雜著導(dǎo)電層、電介質(zhì)層等，實(shí)現(xiàn)電子元件的集成制造。
1.內(nèi)電極銀漿：是指在LTCC器件內(nèi)部，用于實(shí)現(xiàn)電路連接、信號傳輸和功能實(shí)現(xiàn)的電極結(jié)構(gòu)。這些內(nèi)電極通常由銀粉制成，內(nèi)電極在LTCC器件內(nèi)部傳輸信號，將不同的電路元件連接在一起，實(shí)現(xiàn)信號的傳輸和處理。LTCC器件通常由多層陶瓷層疊而成，內(nèi)電極用于連接不同層次之間的電路，實(shí)現(xiàn)三維電路結(jié)構(gòu)，內(nèi)電極可以實(shí)現(xiàn)各種功能，如濾波、放大、耦合等，為器件提供豐富的功能特性。
2.表面電極銀漿：是指位于LTCC器件外部表面的電極結(jié)構(gòu)，用于連接器件與外部電路，實(shí)現(xiàn)信號輸入、輸出和連接。LTCC表面電極在器件的封裝、連接和整體性能中發(fā)揮著重要作用。
3.填孔電極銀漿：是指位于LTCC器件內(nèi)部的電極結(jié)構(gòu)，用于連接不同層次的電路、信號傳輸和功能實(shí)現(xiàn)。填孔電極通過陶瓷基板上的孔洞連接不同層的電路，實(shí)現(xiàn)三維電路結(jié)構(gòu)。填孔電極在LTCC器件的多層結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，實(shí)現(xiàn)層間的連接和信號傳輸。
4.涂端電極銀漿：是指位于LTCC器件端部的電極結(jié)構(gòu)，用于連接器件與外部電路，實(shí)現(xiàn)信號輸入、輸出和連接，涂端電極的設(shè)計(jì)需要考慮與外部電路的連接方式，如焊接、釬焊等。
如果LTCC器件具有多個(gè)引腳，涂端電極的布局需要考慮引腳之間的間距和連接方式。
國內(nèi)上海匠聚新材料有限公司開發(fā)有適合各種LTCC器件使用的內(nèi)電極銀漿、表面電極及端電極銀漿的全覆蓋產(chǎn)品，打破國外壟斷實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化：
* 產(chǎn)品參數(shù)以實(shí)際為準(zhǔn)，F(xiàn)usion保留解釋權(quán)
導(dǎo)電銀漿的創(chuàng)新之路，隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，導(dǎo)電銀漿也在不斷創(chuàng)新。研究人員不僅在提高導(dǎo)電性能方面做出努力，還在開發(fā)更適應(yīng)高密度封裝、高頻率應(yīng)用的新型導(dǎo)電銀漿。
1. 納米導(dǎo)電銀漿：納米材料的引入可以進(jìn)一步提升導(dǎo)電銀漿的導(dǎo)電性能，同時(shí)減小導(dǎo)電顆粒尺寸，使導(dǎo)電層更加均勻。
2. 高頻導(dǎo)電銀漿：隨著5G和毫米波技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)電銀漿需要具備更高的頻率特性，以適應(yīng)更高的通信要求。
3. 環(huán)保導(dǎo)電銀漿：在材料的選擇和制備過程中，越來越多的關(guān)注被放在環(huán)保方面。研究人員致力于開發(fā)更環(huán)保、可持續(xù)的導(dǎo)電銀漿。
導(dǎo)電銀漿在LTCC技術(shù)中扮演著不可或缺的角色，為電子器件的制造提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，導(dǎo)電銀漿也在不斷創(chuàng)新，為我們的科技世界開辟著新的可能性。在未來的科技征程中，導(dǎo)電銀漿將繼續(xù)為電子領(lǐng)域的創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量。
8月29~31日，上海匠聚將參加艾邦第五屆精密陶瓷暨IGBT產(chǎn)業(yè)鏈展覽會，展位號：8A43，將展示LTCC用銀漿解決方案，歡迎各位行業(yè)朋友蒞臨參觀交流！
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第五屆精密陶瓷暨IGBT產(chǎn)業(yè)鏈展覽會
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原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：LTCC概況及其銀漿介紹
