高频低介低损耗玻璃/陶瓷材料研究文献综述

 2023-04-26 10:04

文献综述

1引言从上世纪四五十年代信息技术革命的开始,到现在5G商用时代的到来,随着现代信息技术的飞速发展,我们对网络信号传输速度和质量的要求越来越高,这就使得电子信息产品朝着高频化、便携化、小型化、集成化、多功能低成本方向不断发展[1, 2]。

其中的关键体现在集成电路的制造和封装技术上,由此应运而生的多芯片封装技术中最为瞩目的是低温共烧陶瓷技术(Low temperature co-fire ceramic, LTCC)。

它采用厚膜材料,根据预先设计的结构,将电极材料、基板、电子器件等一次烧成,是一种用于高集成、高性能的电子封装技术,具有优异的电子、热机械特性,在电子元件集成化、模组化领域有着巨大的潜力[3]。

2 LTCC技术LTCC技术是指能在较低温度下实现烧结的一种多层基板共烧技术已广泛使用了20多年,是今后电子元器件生产的一个必然趋势。

在制备过程中,首先根据需求单独设计每一层电路,然后通过流延工艺将玻璃或者陶瓷粉料制成浆料流延成型,其此再在每一层生瓷带上印刷电路、打孔定位,最后叠压成型进行烧结。

LTCC基板每一层电路都可以单独设计,提高了设计的灵活性,并且其可以与其他高导率金属共同进行烧结,在基板上也可以嵌入无源的电子元器件,例如天线、滤波器、谐振器、电容器、电感器等,从而提高了芯片整体的性能,增加了基板的可靠性和信号传输的稳定性,实现了芯片制作的高度集成化、高密度化以及小型化[4, 5]。

LTCC具有以下特点:可以实现各层分别设计、一体烧结,从而提高生产效率和成品率,降低成本;使用电导率高的银、铜等作为导体材料,有利于提高电路系统的品质因数;可以制作线宽小于50 mu;m的细线结构电路;可适应大电流及耐高温特性要求,并且具有优良的导热性;可将不同介电常数的材料集成,增加电路设计的灵活性[3, 6]。

因此,在芯片封装领域中,LTCC封装技术始终是不可替代的。

目前,LTCC用陶瓷材料主要有三大类:玻璃/陶瓷复合体系、微晶玻璃体系和非晶玻璃体系。

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