Šta je HTCC i LTCC

Sa porastom i primjenom energetskih uređaja, posebno poluvodiča treće generacije, poluvodički uređaji se postepeno razvijaju u smjeru velike snage, minijaturizacije, integracije i multifunkcionalnosti, što također postavlja sve veće zahtjeve za performanse podloga za pakovanje. Keramičke podloge imaju karakteristike visoke toplotne provodljivosti, dobre otpornosti na toplotu, niskog koeficijenta toplotnog širenja, visoke mehaničke čvrstoće, dobre izolacije, otpornosti na koroziju, otpornosti na zračenje, itd., i široko se koriste u pakovanju elektronskih uređaja.

Među njima, ko-pečene višeslojne keramičke podloge postupno se populariziraju i primjenjuju u ambalaži uređaja velike snage jer se mogu istovremeno peći za materijale elektroda, supstrate i elektronske uređaje kako bi se postigla visoka integracija.

Ko-pečene višeslojne keramičke podloge izrađuju se od mnogih jednodijelnih keramičkih podloga laminacijom, vrućim prešanjem, degumiranjem, sinteriranjem i drugim procesima. Budući da se broj slojeva može povećati, gustina ožičenja je velika, a dužina interkonekcije može biti što je moguće veća. Stoga može zadovoljiti zahtjeve elektroničke cijele mašine za minijaturizaciju kola, veliku gustinu, višenamjensku, visoku pouzdanost, veliku brzinu i veliku snagu.

Prema temperaturnoj razlici u procesu pripreme, kopečene keramičke podloge mogu se podijeliti na višeslojne keramičke podloge sa supečenom visokom temperaturom (HTCC) i višeslojne supstrate od niskotemperaturne kopečene keramike (LTCC).

(a) HTCC keramičke podloge (b) LTCC keramičke podloge

Dakle, koja je razlika između ove dvije tehnologije?

U stvari, proizvodni proces njih dvoje je u osnovi isti. Svi oni moraju proći kroz pripremu kaše, livenje zelene trake, sušenje zelenog tela, bušenje rupa, sito štampu i popunjavanje rupa, krugove za sito štampu, laminiranje sinterovanja i na kraju sečenje i druge pripreme za naknadnu obradu. proces. Međutim, HTCC tehnologija je tehnologija zajedničkog pečenja sa temperaturom sinterovanja većom od 1000 stepeni. Obično se debinding tretman izvodi na temperaturi ispod 900 stepeni, a zatim sinteruje na višoj temperaturi okoline od 1650 do 1850 stepeni. U poređenju sa HTCC, LTCC ima nižu temperaturu sinterovanja, generalno nižu od 950 stepeni. Zbog nedostataka visoke temperature sinterovanja, velike potrošnje energije i ograničenih materijala metalnih provodnika na HTCC podlogama, promoviran je razvoj LTCC tehnologije.

Tipičan proces proizvodnje višeslojnih keramičkih podloga

Razlika u temperaturi sinteriranja prvo utječe na izbor materijala, što zauzvrat utječe na svojstva pripremljenih proizvoda, što rezultira da su dva proizvoda prikladna za različite smjerove primjene.

Zbog visoke temperature pečenja HTCC supstrata, metalni materijali niske tačke topljenja kao što su zlato, srebro i bakar ne mogu se koristiti. Moraju se koristiti vatrostalni metalni materijali kao što su volfram, molibden i mangan. Troškovi proizvodnje su visoki, a električna provodljivost ovih materijala je niska, što će uzrokovati kašnjenje signala. i druge nedostatke, tako da nije prikladan za mikro-sastavljene podloge kola velike brzine ili visoke frekvencije. Međutim, zbog više temperature sinteriranja materijala, on ima veću mehaničku čvrstoću, toplinsku provodljivost i kemijsku stabilnost. Istovremeno, ima prednosti širokih izvora materijala, niske cijene i velike gustine ožičenja. , Polje pakovanja velike snage sa većom toplotnom provodljivošću, zahtevima za brtvljenje i pouzdanost ima više prednosti.

LTCC supstrat treba da smanji temperaturu sinterovanja dodavanjem amorfnog stakla, kristalizovanog stakla, oksida niske tačke topljenja i drugih materijala u keramičku suspenziju. Metali kao što su zlato, srebro i bakar sa visokom električnom provodljivošću i niskom tačkom topljenja mogu se koristiti kao materijali za provodnike. Ne samo da smanjuje troškove, već i postiže dobre performanse. A zbog niske dielektrične konstante i visoke frekvencije i niskih gubitaka staklokeramike, vrlo je pogodan za primjenu u radio frekvencijskim, mikrovalnim i milimetarskim uređajima. Međutim, zbog dodavanja staklenih materijala u keramičku suspenziju, toplotna provodljivost supstrata će biti niska, a niža temperatura sinterovanja takođe čini njenu mehaničku čvrstoću inferiornijom u odnosu na HTCC supstrat.

Stoga je razlika između HTCC i LTCC još uvijek situacija kompromisa u performansama. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke, te je potrebno odabrati odgovarajuće proizvode prema specifičnim uvjetima primjene.

Razlika HTCC i LTCC

Ukratko, HTCC podloge će dugo vremena igrati glavnu ulogu u elektronskom pakovanju zbog prednosti zrele tehnologije i jeftinih dielektričnih materijala. Njegove prirodne prednosti će biti izraženije, a pogodniji je za trend razvoja visoke frekvencije, velike brzine i velike snage. Međutim, različiti materijali podloge imaju svoje prednosti i nedostatke. Zbog različitih zahtjeva krugova primjene, zahtjevi za performansama materijala podloge su također različiti. Stoga će različiti materijali supstrata koegzistirati i razvijati se zajedno dugo vremena.