金瑞欣分享陶瓷基板htcc與ltcc工藝的優(yōu)劣勢

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

一，HTCC工藝的的優(yōu)劣勢

以采用將其材料為鎢、鉬、鉬\錳等高熔點金屬發(fā)熱電阻漿料按照發(fā)熱電路設計的要求印刷于92～96%的氧化鋁流延陶瓷生坯上，4～8%的燒結助劑然后多層疊合，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、高效節(jié)能、溫度均勻、導熱性能良好、熱補償速度快等優(yōu)勢。

劣勢是：

高熔點金屬電導率不高

不能直接印刷電阻

生產成本高

二，LTCC工藝的優(yōu)劣勢

LTCC技術是將低溫燒結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、精密導體漿料印刷等工藝制出所需要的電路圖形，并將多個被動組件（如低容值電容、電阻、濾波器、阻抗轉換器、耦合器等）埋入多層陶瓷基板中，然后疊壓在一起，內外電極可分別使用銀、銅、金等金屬，在900℃下燒結，制成三維空間互不干擾的高密度電路，也可制成內置無源元件的三維電路基板，在其表面可以貼裝IC和有源器件，制成無源/有源集成的功能模塊，可進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：

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)可以在很大范圍內變動，配合使用高電導率的金屬材料作為導體材料，有利于提高電路系統(tǒng)的品質因數(shù)，增加了電路設計的靈活性；

第二，可以適應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)良的熱傳導性，極大地優(yōu)化了電子設備的散熱設計，可靠性高，可應用于惡劣環(huán)境，延長了其使用壽命；

第三，可以制作層數(shù)很高的電路基板，并可將多個無源元件埋入其中，免除了封裝組件的成本，在層數(shù)很高的三維電路基板上，實現(xiàn)無源和有源的集成，有利于提高電路的組裝密度，進一步減小體積和重量；

第四，與其他多層布線技術具有良好的兼容性，例如將LTCC與薄膜布線技術結合可實現(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)式的生產工藝，便于成品制成前對每一層布線和互連通孔進行質量檢查，有利于提高多層基板的成品率和質量，縮短生產周期，降低成本。

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

LTCC的劣勢：

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

①燒結致密化完成溫度不一致；

②基板與漿料的燒結收縮率不一致；

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

2，散熱問題。雖然LTCC 基板比傳統(tǒng)的PCB 板在散熱方面已經有了很大的改進，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關鍵問題，成為影響系統(tǒng)工作穩(wěn)定性的決定因素之一。

隨著微電子技術的進步，器件工作能量密度越來越高，如何把熱量及時有效地散發(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)。采用高導熱率的材料及新型的封裝設計是提高封裝部件散熱效率的常用方法。

但對LTCC來說，其明顯的不足之處就是基片的導熱率低（2-6W/m· K），遠低于氮化鋁基片的導熱率（≥100W/m· K），比氧化鋁基片的導熱率（15-25W/m·K）也低了不少。這限制了LTCC在大型、高性能計算機系統(tǒng)中的應用。

綜上所述，相信您對HTCC工藝以及LTCC工藝的優(yōu)勢和劣勢都很清楚， 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卻未必能實現(xiàn)。更多問題可以咨詢金瑞欣特種電路。