中國(guó)粉體網(wǎng)訊 低溫共燒陶瓷(Low-temperature cofired ceramics，LTCC)技術(shù)是1982年由美國(guó)休斯公司基于高溫共燒陶瓷（HTCC）開(kāi)發(fā)出的新型共燒技術(shù)，用以提高大型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和性能。上世紀(jì)90年代開(kāi)始，日本和美國(guó)的NEC、富士通、IBM、村田等公司將LTCC技術(shù)成功引入通訊商業(yè)領(lǐng)域，LTCC開(kāi)始朝向移動(dòng)通訊和高頻微波應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展。
什么是低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)
所謂低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)，就是將低溫?zé)Y(jié)陶瓷粉制成厚度精確而且致密的生瓷帶，作為電路基板材料，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)無(wú)源元件埋入其中，然后疊壓在一起，在900℃下燒結(jié)，制成三維電路網(wǎng)絡(luò)的無(wú)源集成組件，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�？傊�，利用這種技術(shù)可以成功地制造出各種高技術(shù)LTCC產(chǎn)品。
以上的解釋有些難以理解，筆者這樣說(shuō)吧，整個(gè)低溫共燒陶瓷部件就好比一座大樓，層與層之間呢，就像三層的財(cái)務(wù)部門(mén)和四層的銷(xiāo)售部門(mén)，發(fā)揮不同的功能，但他們屬于同一個(gè)公司系統(tǒng)。而在每一層中又有不同的辦公室，分別發(fā)揮會(huì)計(jì)、出納、財(cái)務(wù)主管等作用，他們又是一個(gè)小團(tuán)隊(duì)。而低溫共燒陶瓷就是這座大樓的建筑，里面的線路、電容、電阻、等元件就好比大樓里的走廊通道、部室等。它們各司其職，又構(gòu)成一個(gè)整體保證系統(tǒng)運(yùn)行。只不過(guò)，低溫共燒陶瓷部件一般是非常非常小的。
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什么是“低溫共燒”
1、低溫
LTCC的“低溫”是相對(duì)于高溫陶瓷共燒(HTCC)的約1400~1500℃的燒結(jié)溫度而言的。為了保證傳統(tǒng)的高電導(dǎo)率、低熔點(diǎn)的厚膜導(dǎo)體漿料（以銀為主）可以成功地應(yīng)用到LTCC工藝中，燒結(jié)溫度一般低于900℃。
2、共燒
由于部件中的元器件及電路是在“埋在”陶瓷中和陶瓷一起燒結(jié)而成，故稱(chēng)之為“共燒”。
LTCC的優(yōu)勢(shì)
1、陶瓷材料具有優(yōu)良的高頻、高速傳輸和寬通帶的特性。根據(jù)配料不同，材料介電常數(shù)大范圍可調(diào)，提高了電路設(shè)計(jì)的靈活性；以高電導(dǎo)金屬作為布線導(dǎo)體，有利于提高電路系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)。
2、熱膨脹系數(shù)低，有利于高密度封裝的可靠性；絕緣性和溫度穩(wěn)定性好，適應(yīng)大電流和高溫應(yīng)用要求，電路散熱性好，可靠性高。
3、易于實(shí)現(xiàn)多層互連，有利于小型化和低延時(shí)；可形成空腔和階梯結(jié)構(gòu)，并內(nèi)埋多種無(wú)源元器件，結(jié)合表面貼裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有源無(wú)源集成，有利于提高組裝密度。
4、工藝兼容性好，可與不同特性的材料和元器件結(jié)合，并與其他多層布線技術(shù)兼容，開(kāi)發(fā)混合多芯片組件技術(shù)。
5、非連續(xù)性生產(chǎn)，有利于提高制品優(yōu)良率和降低成本，縮短生產(chǎn)周期。
6、節(jié)能、節(jié)材、綠色、環(huán)保。
LTCC的應(yīng)用
由于LTCC優(yōu)異的性能，它已被成功地用于集成電路封裝、多芯片模（MCM）、微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）、各種片電感、片電容、片式變壓器、片式天線的制造。應(yīng)用領(lǐng)域涉及移動(dòng)通信，汽車(chē)，醫(yī)療，航空航天和軍事。
1、在無(wú)線通訊領(lǐng)域的應(yīng)用
LTCC最重要的應(yīng)用領(lǐng)域是射頻和微波，目前，在無(wú)線通信領(lǐng)域的應(yīng)用包括從微波低端頻率的GSM、CDMA、TDMA、藍(lán)牙和無(wú)線LAN到毫米波波段30GHz的LMDS，有的應(yīng)用達(dá)到40GHz甚至更高。其中大批量的應(yīng)用是圍繞著移動(dòng)通信手機(jī)，個(gè)人數(shù)字助理（PDA），筆記本電腦這類(lèi)個(gè)人電子產(chǎn)品展開(kāi)的。
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2、在汽車(chē)電子系統(tǒng)中的應(yīng)用
由于LTCC密封性好，耐高溫，抗振動(dòng)，可用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，制動(dòng)防抱死模塊（ABS）。
3、在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用
在醫(yī)療領(lǐng)域，LTCC可用于心臟起搏器，助聽(tīng)器及各種醫(yī)學(xué)檢測(cè)和監(jiān)護(hù)儀器。特別是心臟起搏器，由于要植入人體，要求必須具備體積小，可靠性高，對(duì)人沒(méi)有毒副作用。所以，LTCC技術(shù)是很好的選擇。
4、在燃料電池領(lǐng)域的應(yīng)用
隨著移動(dòng)通信在全球的迅速普及，傳統(tǒng)的電池不再是最適宜的能源。隨著功能的增加和傳送多媒體的需求，再考慮到價(jià)格因素，可以選擇LTCC技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)的技術(shù)載體。
5、其它應(yīng)用
LTCC技術(shù)還可用來(lái)制造各種片式元件。多層陶瓷電容器本身就是使人們受到啟發(fā)，使低溫共燒陶瓷技術(shù)得以誕生的技術(shù)。此外，片式電感，片式變壓器也已經(jīng)用LTCC技術(shù)研制出來(lái)，投入了批量生產(chǎn)。
LTCC的產(chǎn)業(yè)前景
1、LTCC作為無(wú)源集成的主流技術(shù)，契合電子制造業(yè)小型化、集成化、高頻化的發(fā)展方向，在高頻通訊，特別是5G通信領(lǐng)域極具技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
2、受智能設(shè)備等終端市場(chǎng)拉動(dòng)，LTCC產(chǎn)值逐年提升，但國(guó)內(nèi)外差距依舊明顯，同時(shí)，行業(yè)面臨著材料國(guó)產(chǎn)化低、成本居高不下、MCM集成技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)等問(wèn)題，LTCC產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。
3、元器件國(guó)產(chǎn)化、行業(yè)高增長(zhǎng)以及日趨完善的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為L(zhǎng)TCC提供了良好的發(fā)展契機(jī)。LTCC產(chǎn)業(yè)需把握準(zhǔn)確的市場(chǎng)定位，借助自身優(yōu)勢(shì)，靈活適應(yīng)終端產(chǎn)品的發(fā)展需求。同時(shí)應(yīng)持續(xù)加大研發(fā)投入，才能在行業(yè)“風(fēng)口”到來(lái)時(shí)，實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。
參考資料
[1]王瑞庭.低溫共燒陶瓷技術(shù)的現(xiàn)狀和走向.真空電子技術(shù)
[2]虞成城等.低溫共燒陶瓷技術(shù)發(fā)展及行業(yè)現(xiàn)狀分析.電工材料
[3]王睿等.低溫共燒陶瓷技術(shù)及其應(yīng)用.硅酸鹽學(xué)報(bào)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
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