LTCC简介

LTCC低温共烧陶瓷技术是于1982年由休斯公司开发的新型材料技术，它采用厚膜材料，根据预先设计的结构，将电极材料、基板、电子器件等一次性烧成，是一种可以实现高集成度、高性能电路封装的技术，其主要应用领域有：高频无线通讯领域(如移动电话，全球卫星定位系统以及蓝牙技术等)、航空航天工业与军事领域(如通讯卫星，探测和跟踪雷达系统等)、微机电系统与传感技术、汽车电子等。以下将着重介绍LTCC技术的工艺特点以及LTCC技术对材料的要求

主要优点

LTCC技术除了在成本和集成封装方面的优势外，在布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计的多样性、器件可靠性等方面都具有许多优点[36-37]。

(1) LTCC技术能使多种电路封装在同一多层结构中，可集成数字、模拟、射频、微波及内埋置无源元件，降低了组装复杂程度，因而减小了模块的尺寸，提高了无源器件的集成度和电路的可靠性。

(2) LTCC材料的介电常数可根据材料不同在很大范围内变化，增加了电路设计的灵活性；LTCC陶瓷材料还具有较高的品质因数，并使用电导率高的金属材料作为导体，因而有利于减小电路系统的损耗。

(3) LTCC技术结合了共烧技术和厚膜技术的优点，减少了昂贵、重复的烧结过程，所有电路被叠层热压并一次烧结，印制精度高，有利于生产效率的提高，降低成本。

对微波介质材料的要求

LTCC技术是一种多层布线的低温共烧技术，选用的微波介质陶瓷材料应具备以下要求：

(1)烧结温度T小于1000℃。LTCC技术中需要陶瓷与电极的共烧，从经济、性能以及环境保护等多方面考虑，使用导电率高且熔点较低的银(Td=961℃)、铜(Td=1064℃)等低成本金属作为内电极是最理想的。对于采用银为内电极的技术路线，烧结温度一般要求小于900℃。

(2)介电常数εr适中，根据不同用途和制品规格，选用不同介电常数的材料。通常作为基板材料时，应有低的介电常数，以减少电路间的电容，降低芯片之间信号传播的延迟时间。作为多层天线和模块材料时，εr一般小于10，而多层滤波器则采用介电常数大于20的材料。

(3)介电损耗tanδ小，以保证优良的选频特性和降低器件在高频下的插入损耗。

(4)具有热稳定性，要求谐振频率温度系数τf要小。如果τf过大，器件的选频特性将受到严重影响，甚至无法正常工作。

(5)陶瓷与电极无界面反应，两者的烧结收缩应匹配。陶瓷与电极之间如果出现界面反应，将使电极断裂或消失，使设计结构失效；如果两者的烧结收缩不匹配，则会导致曲翘、裂纹、分层等宏观缺陷的产生，使器件性能急剧恶化，甚至成为废品。

(6)陶瓷的配方应有利于浆料配制、流延成型以及后道LTCC制造工艺。陶瓷主体材料和烧结助剂的物化特性、颗粒分布等直接影响着配制浆料的粘度、流延膜片的光洁度等相关特性。如材料中的某一个因素引起浆料粘度偏大，将无法保证生瓷带的质量。

(7)应满足环境保护的要求，避免使用PbO等有毒化学物。目前许多国家已经颁布法令禁止在电子工业中使用含Pb、Cd、Cr、Hg等有毒物质。

特点

利用LTCC制备片式无源集成器件和模块具有许多优点，首先，陶瓷材料具有优良的高频高Q特性；第二，使用电导率高的金属材料作为导体材料，有利于提高电路系统的品质因子；第三，可适应大电流及耐高温特性要求，并具备比普通PCB电路基板优良的热传导性；第四，可将无源组件埋入多层电路基板中，有利于提高电路的组装密度；第五，具有较好的温度特性，如较小的热膨胀系数、较小的介电常数文的系数，可以制作层数极高的电路基板，可以制作线宽小于50μm的细线结构。另外，非连续式的生产工艺允许对生坯基板进行检查，从而 提高成品率，降低生产成本。

LTCC器件的显著优点之一是其一致性好、精度高。而这完全有赖于所用材料的稳定性和工艺设备的精度。国内目前尚没有生产厂可制造与LTCC有关的成型设备。据不完全统计，国内南玻电子引进了一条完整的LTCC生产线，另外约有4家研究所已经或正在引进LTCC中试设备，开发军工用LTCC模块。