三维陶瓷基板制备技术-高低温共烧陶瓷基板

三维陶瓷基板制备技术-高低温共烧陶瓷基板

高/低温共烧陶瓷基板 (HTCC/LTCC)

由于 HTCC 基板制备工艺温度高，因此导电金属选择受限，只能采用熔点高但导电性较差的金属 (如 W、Mo 及 Mn 等)，制作成本较高。

此外，受到丝网印刷工艺限制，HTCC 基板线路精度较差，难以满足高精度封装需求。但 HTCC 基板具有较高机械强度和热导率 [20 W/(m·K) ~ 200 W/(m·K)]，物化性能稳定，适合大功率及高温环境下器件封装。将 HTCC 工艺应用于微型蒸汽推进器，制备的微型加热器比硅基推进器效率更高，能耗降低 21%以上。

为了降低 HTCC 制备工艺温度，同时提高线路层导电性，业界开发了 LTCC 基板。与 HTCC 制备工艺类似，只是 LTCC 制备在陶瓷浆料中加入了一定量玻璃粉来降低烧结温度，同时使用导电性良好的 Cu、Ag 和 Au 等制备金属浆料。

虽然 LTCC 基板具有上述优势，但由于在陶瓷浆料中添加了玻璃粉，导致基板热导率偏低 [一般仅为 3 W/(m·K) ~ 7 W/(m·K)]。此外，与 HTCC 一样，由于 LTCC 基板采用丝网印刷技术制作金属线路，有可能因张网问题造成对位误差，导致金属线路层精度低；而且多层陶瓷生胚叠压烧结时还存在收缩比例差异问题，影响成品率，一定程度上制约了 LTCC 基板技术发展。经过表面处理将 LTCC 基板翘曲由 150 μm ~ 250 μm 降低至 80 μm ~ 110 μm；通过改进 LTCC基板封装形式，去掉芯片与金属基底间绝缘层，模拟和实验结果显示其热阻降低为 7.3 W/(m·K)，满足大功率 LED 封装需求。lw