1. Oversigt over flerlags keramiske teknologier
Multilag keramiske teknologier er grundlæggende for moderne elektronikfremstilling. Tre primære varianter dominerer feltet:
· Mlcc (flerlags keramisk kondensator)
· LTCC (lavtemperatur-mofireret keramik)
· Htcc (high-temperatur cofired keramik)
Deres sondringer ligger i materialet Selection, intering temperaturer, Processdetaljer og -ansøgningsscenarier.
2. Tekniske specifikationer sammenligning
|
Parameter |
MLCC |
Ltcc |
Htcc |
|
Dielektrisk materiale |
Barium titanat (Batio₃), Tio₂, Cazro₃ |
Glas-keramisk, keramisk glaskomposit |
Al₂o₃, Aln, Zro₂ |
|
Metale elektroder |
Dag/cu/AG/PD-AG (intern); AG (Terinals) |
AG/AU/CU/PD-AG (lavt smeltende legeringer) |
W/mo/mn (højsmeltende metaller) |
|
Intering temp. |
1100–1350 ° C. |
800–950 ° C. |
1600–1800 ° C. |
|
Key -produkter |
Kondensatorer |
Filtre, duplexere, RF -substrater, antenner |
Keramiske underlag, strømmoduler, sensorer |
|
Anvendelser |
Forbrugerelektronik, bilindustrien, telekom |
RF/mikrobølgeforløb, 5G -moduler |
Luftfart, elektronik med høj effekt |
3. Fremstillingsprocesstrøm
Shared kerne trin:
1. Tape Casting: Formning af grønne keramiske ark (tykkelse: 10–100μm).
2. Screen -udskrivning: Indsættelse af elektrodemønstre (f.eks. AG -pasta til LTCC, Ni for MLCC).
3. laminering: Stabling af lag under tryk (20–50 MPa).
4. intering: Fyring i kontrollerede atmosfærer (N₂/H₂ for MLCC, luft til LTCC/HTCC).
5. Termination: Anvendelse af eksterne elektroder (f.eks. AG -plettering til MLCC).
Kritiske forskelle:
· Via boring: LTCC/HTCC kræver laserborede vias til lodrette sammenkoblinger; MLCC springer over dette trin.
· Intering atmosfære:
· Layer count:
4. Performance Trade-Offs
|
Metric |
MLCC |
Ltcc |
Htcc |
|
Kapacitansdensitet |
100 μf/cm³ (X7R-klasse) |
N/A (ikke-kapacitivt fokus) |
N/a |
|
Thermal ledningsevne |
3–5 w/m · k |
2–3 w/m · k |
20–30 W/M · K (Aln-baseret) |
|
CTE MATCHING |
Dårlig (vs. si) |
Moderat |
Fremragende (Al₂o₃ ≈ 7 ppm/° C) |
|
Højfrekvent tab |
Tan Δ <2% (ved 1 MHz) |
Lavt indsættelsestab (<0,5 dB @ 10 GHz) |
Stabile op til tHz -frekvenser |
5. Nye innovationer
· Ultra-High Layer MLCC: TDK's 0,4 μm-lag-teknologi opnår 220μF i 0402 pakker.
· 3D LTCC -integration: Kyocera's indlejrede passiver reducerer RF -modulstørrelse med 60%.
· HTCC for ekstreme miljøer: Coorsteks Aln -underlag modstår 1000 ° C i rumfartssensorer.
Konklusion:MLCC-, LTCC- og HTCC -teknologier imødekommer forskellige behov på tværs af elektronikspektret. MLCC dominerer miniaturiserede passive komponenter, LTCC muliggør kompakte RF-systemer, mens HTCC udmærker sig i barsh-miljøapplikationer. Procesoptimeringer - fra materialevidenskab til via arkitektur - drive deres fortsatte udvikling i 5G, EV'er og avancerede rumfartssystemer.
-
