金瑞欣分享陶瓷基板htcc與ltcc工藝的優(yōu)劣勢(shì)

HTCC和LTCC是陶瓷基板加工制作工藝的兩大種類(lèi)，那是不是所有的陶瓷基都適用于這樣的工藝呢？今天小編來(lái)講述一下兩種工藝單特點(diǎn)和優(yōu)劣勢(shì)。

一，HTCC工藝的的優(yōu)劣勢(shì)

以采用將其材料為鎢、鉬、鉬\錳等高熔點(diǎn)金屬發(fā)熱電阻漿料按照發(fā)熱電路設(shè)計(jì)的要求印刷于92～96%的氧化鋁流延陶瓷生坯上，4～8%的燒結(jié)助劑然后多層疊合，在1500～1600℃下高溫下共燒成一體，從而具有耐腐蝕、耐高溫、壽命長(zhǎng)、高效節(jié)能、溫度均勻、導(dǎo)熱性能良好、熱補(bǔ)償速度快等優(yōu)勢(shì)。

劣勢(shì)是：

高熔點(diǎn)金屬電導(dǎo)率不高

不能直接印刷電阻

生產(chǎn)成本高

二，LTCC工藝的優(yōu)劣勢(shì)

LTCC技術(shù)是將低溫?zé)Y(jié)陶瓷粉制成厚度精確而且致密的生瓷帶，在生瓷帶上利用激光打孔、微孔注漿、精密導(dǎo)體漿料印刷等工藝制出所需要的電路圖形，并將多個(gè)被動(dòng)組件（如低容值電容、電阻、濾波器、阻抗轉(zhuǎn)換器、耦合器等）埋入多層陶瓷基板中，然后疊壓在一起，內(nèi)外電極可分別使用銀、銅、金等金屬，在900℃下燒結(jié)，制成三維空間互不干擾的高密度電路，也可制成內(nèi)置無(wú)源元件的三維電路基板，在其表面可以貼裝IC和有源器件，制成無(wú)源/有源集成的功能模塊，可進(jìn)一步將電路小型化與高密度化，特別適合用于高頻通訊用組件。

LTCC工藝的優(yōu)勢(shì)：

第一，陶瓷材料具有優(yōu)良的高頻、高速傳輸以及寬通帶的特性。根據(jù)配料的不同，LTCC材料的介電常數(shù)可以在很大范圍內(nèi)變動(dòng)，配合使用高電導(dǎo)率的金屬材料作為導(dǎo)體材料，有利于提高電路系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)，增加了電路設(shè)計(jì)的靈活性；

第二，可以適應(yīng)大電流及耐高溫特性要求，并具備比普通PCB電路基板更優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性，極大地優(yōu)化了電子設(shè)備的散熱設(shè)計(jì)，可靠性高，可應(yīng)用于惡劣環(huán)境，延長(zhǎng)了其使用壽命；

第三，可以制作層數(shù)很高的電路基板，并可將多個(gè)無(wú)源元件埋入其中，免除了封裝組件的成本，在層數(shù)很高的三維電路基板上，實(shí)現(xiàn)無(wú)源和有源的集成，有利于提高電路的組裝密度，進(jìn)一步減小體積和重量；

第四，與其他多層布線(xiàn)技術(shù)具有良好的兼容性，例如將LTCC與薄膜布線(xiàn)技術(shù)結(jié)合可實(shí)現(xiàn)更高組裝密度和更好性能的混合多層基板和混合型多芯片組件；

第五，非連續(xù)式的生產(chǎn)工藝，便于成品制成前對(duì)每一層布線(xiàn)和互連通孔進(jìn)行質(zhì)量檢查，有利于提高多層基板的成品率和質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低成本。

第六，節(jié)能、節(jié)材、綠色、環(huán)保已經(jīng)成為元件行業(yè)發(fā)展勢(shì)不可擋的潮流，LTCC也正是迎合了這一發(fā)展需求，最大程度上降低了原料，廢料和生產(chǎn)過(guò)程中帶來(lái)的環(huán)境污染。

LTCC的劣勢(shì)：

1，收縮率問(wèn)題。LTCC 存在許多涉及可靠性的難點(diǎn)，基板與布線(xiàn)共燒時(shí)的收縮率及熱膨脹系數(shù)匹配問(wèn)題即是其中的一個(gè)重要挑戰(zhàn)，它關(guān)系到多層金屬化布線(xiàn)的質(zhì)量。LTCC 共燒時(shí)，基板與漿料的燒結(jié)特性不匹配主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

①燒結(jié)致密化完成溫度不一致；

②基板與漿料的燒結(jié)收縮率不一致；

③燒結(jié)致密化速度不匹配。這些不匹配容易導(dǎo)致燒成后基板表面不平整、翹曲、分層。不匹配的另一個(gè)后果是金屬布線(xiàn)的附著力下降。

2，散熱問(wèn)題。雖然LTCC 基板比傳統(tǒng)的PCB 板在散熱方面已經(jīng)有了很大的改進(jìn)，但由于集成度高、層數(shù)多、器件工作功率密度高，LTCC基板的散熱仍是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，成為影響系統(tǒng)工作穩(wěn)定性的決定因素之一。

隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，器件工作能量密度越來(lái)越高，如何把熱量及時(shí)有效地散發(fā)出去，保障器件的穩(wěn)定工作，是封裝所面臨的艱巨挑戰(zhàn)。采用高導(dǎo)熱率的材料及新型的封裝設(shè)計(jì)是提高封裝部件散熱效率的常用方法。

但對(duì)LTCC來(lái)說(shuō)，其明顯的不足之處就是基片的導(dǎo)熱率低（2-6W/m· K），遠(yuǎn)低于氮化鋁基片的導(dǎo)熱率（≥100W/m· K），比氧化鋁基片的導(dǎo)熱率（15-25W/m·K）也低了不少。這限制了LTCC在大型、高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

綜上所述，相信您對(duì)HTCC工藝以及LTCC工藝的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)都很清楚， 選擇用不同的工藝制作陶瓷基電路板，也是考慮到產(chǎn)品性能工藝要求的不同。HTCC高溫共燒散熱性更好，這恰恰是LTCC共燒的不足，但是LTCC可以做3層以上的陶瓷電路板，HTCC卻未必能實(shí)現(xiàn)。更多問(wèn)題可以咨詢(xún)金瑞欣特種電路。