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陶瓷基板大有可為

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先進封裝舍我其誰

    2020年,全球電子陶瓷基板市場約70億美金,其中LTCC基板市場占比超過50%,預計至2028年LTCC基板市場將超過60億美金。LTCC三維基板技術是目前技術含量最高,產品品類最多和最復雜的電子陶瓷基板,目前國內自給率不足5%。

當LTCC陶瓷基板與先進封裝有個約會

低溫共燒陶瓷基材可用于各種應用:


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在電子材料和設備中,高溫和惡劣的環境使電容、電感、電阻和電路等微元件達到極限。因此,對低阻金屬導體的需求越來越大,因為它可以承受最嚴酷的條件,實現更小更可靠的電子產品。通過在低溫下將玻璃陶瓷基板與低阻金屬導體共燒,可以生產出應用于軍事雷達、成像系統、先進汽車傳感、電信和衛星的玻璃陶瓷基板,從而促進市場的進一步發展。

當LTCC陶瓷基板與先進封裝有個約會
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與其他技術相比的優勢:


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與其他多層基板技術相比,LTCC易于實現更多的布線層數和提高組裝密度;便于嵌入元件,增加裝配密度,實現多功能;具有良好的高頻特性和高速傳輸特性;可以形成多種結構的腔體,實現性能優異的多功能微波MCM;它與薄膜多層布線技術具有良好的兼容性,二者的結合可以實現裝配密度更高、性能更好的混合多層基板。混合多芯片模塊(MCM-C/D);易于實現多層布線和封裝的一體化結構,進一步減小了體積和重量,提高了可靠性等特點。這些優勢將進一步推動其在下游領域的持續發展。

當LTCC陶瓷基板與先進封裝有個約會
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與此同時,市場上LTCC產品缺乏產品差異化:


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在產品制造中,只有少數公司能夠掌握尖端技術,大多數公司無法生產出足夠獨特的高規格產品,從而引發客戶的偏好,也無法有效地將其與其他競爭公司提供的類似產品區分開來。從而達到使企業在市場競爭中占據有利地位的目的。外部進入者需要花費巨額資金來征服現有客戶的忠誠度,這在一定程度上會阻礙市場的發展。


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LTCC陶瓷基板市場細分:


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    根據類型,市場分為芯片級封裝(CSP) LTCC襯底和模塊LTCC襯底。模塊LTCC襯底市場將在2020年占據更大的市場份額,并有望在預測期內以利潤增長引領市場。低溫共燒陶瓷(LTCC)技術的不斷發展使其在微波和毫米波頻段的應用越來越具有吸引力。高頻應用最活躍的領域包括藍牙模塊、移動電話前端模塊(FEM)和無線局域網(WLAN)。本地多點分布系統(LMDS)、防撞雷達等。

    根據應用,市場分為航空航天、衛星、軍事項目、政府項目和其他。政府程序來主導市場。低溫共燒陶瓷基板可以在較低的燒成溫度下與低阻金屬導體共燒。玻璃陶瓷基板能夠承受最惡劣的環境,它也突破了電子材料設備中電容、電感、電阻和電路等微型元件的極限,高溫和惡劣的環境,可以實現更多的微型電子設備。而LTCC技術以其獨特的優勢,方便了基板燒制前對每一層布線和互連通孔的質量檢查,有利于提高多層基板的良率和質量,縮短生產周期,降低成本。它可以為軍事雷達、成像系統、先進的汽車傳感、電信和衛星應用生產,所有這些都有望促進其市場的進一步發展。



當LTCC陶瓷基板與先進封裝有個約會
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對于澤豐,陶瓷基板有更重要的意義:


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   伴隨著5G的發展,高速處理大容量數據的需求不斷增加,高性能計算機群(High Performance Computing,簡稱HPC)作為高性能數據處理的解決方案,被各個領域的公司和組織使用。現在,高性能計算機群(HPC)器件的基板材料主要使用有機材料,但隨著IC芯片·Si轉接板的大型化的推進,為了確保一次封裝時以及一次封裝后的可靠性,縮小與基板材料的熱膨脹系數差異變得非常關鍵。
    澤豐采用熱膨脹系數和Si相近的材料實現了低熱膨脹、高剛性,非常適用于對應不斷推進大型化的Si轉接板。而高剛性的陶瓷基板可以緩解一次封裝時的熱應力,同時抑制IC芯片·Si轉接板的形變。除此之外,澤豐的陶瓷基板的低熱膨脹系數可以實現更高水準的一次封裝可靠性。

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澤豐LTCC陶瓷基板的特點如下:


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1.低溫燒結:瓷體在低于900℃以下燒結,瓷體內部可以采用Ag、Au或者PdAg等高導電性材料布線;
2.高集成度:通孔直徑和導帶線寬線間距可達100μm甚至更小,易于實現更多布線層數,提高組裝密度;
3.可埋置元件:能埋置電阻、電容和電感以及天線、巴倫、濾波器、耦合器、雙工器等無源元件,提高組裝密度,實現多功能;
4.平行工藝:可對每一層布線和互連通孔進行檢查,有利于提高多層基板的成品率和質量,縮短生產周期;
5.成型靈活:易于形成多重結構的空腔,可實現性能優良的多功能微波MCM;
6.與薄膜兼容:將LTCC與薄膜布線技術結合,可實現更高組裝密度和更好性能的混合多層基板和混合型MCM-C/D;
7.一體化封裝:可實現LTCC基板與金屬焊接的一體化封裝結構,進一步減小體積和重量,提高可靠性。

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澤豐Design Guideline of MLC如下:


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澤豐Design Guideline of Multi Layer Thin Film如下:



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澤豐國內發展布局如下:


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    依托電子和汽車工業的擴張和增長的時代大背景,澤豐致力于將陶瓷基板運用于先進封裝,澤豐將投入更多的資金進行研發和生產,期待與更多合作伙伴攜手加速中國LTCC技術的成熟與發展。


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我們的使命:以創新技術助力半導體封裝&測試效能升級

我們的愿景:成為半導體封測領域的集成方案領跑者

原文始發于微信公眾號(ZENFOCUS澤豐):當LTCC陶瓷基板與先進封裝有個約會

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作者 gan, lanjie

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