PCB뉴스 - LTCC란 무엇입니까?

저온 동시 소성 세라믹(LTCC)은 미리 설계된 구조에 따라 후막 소재를 사용하여 전극 재료, 기판, 전자 장치 등을 동시에 소성하여 높은 집적도를 달성하는 데 사용되는 세라믹입니다. 고효율 고성능 전자 패키징 기술.

저온 동시 소성 세라믹 회로 기판은 세라믹 소재를 회로 기판으로 사용하는 기술로 기존 인쇄 회로 기판(PCB)에 비해 집적도가 높고 신뢰성이 더 높습니다. LTCC 회로 기판은 일반적으로 상대적으로 낮은 온도에서 소결할 수 있는 특수 세라믹 재료를 사용하므로 회로 기판 제조 공정이 더욱 효율적이고 경제적입니다.

전통적인 회로 기판 제조 재료에는 주로 FR-4(유리섬유 에폭시 수지 기판), 폴리이미드 등이 포함됩니다. 이러한 재료는 많은 응용 분야, 고주파수, 고온 또는 고집적 응용 분야에서 우수한 성능을 발휘하지만 성능 제한이 있는 경우가 많습니다. LTCC 소재의 도입은 이러한 분야에서 더욱 우수한 선택을 제공합니다.

LTCC 기술은 다음과 같은 형태를 가지고 있습니다. 먼저 저온 소결 세라믹 분말을 정확한 두께와 밀도의 그린 포세린 테이프로 만든 다음 그린 포세린 테이프에 레이저 드릴링, 마이크로홀 그라우팅, 정밀 도체 페이스트 인쇄 및 기타 공정을 사용합니다. 필요한 회로 패턴을 만든 다음 가공된 녹색 도자기 테이프를 여러 겹으로 적층하고 900°C 이하에서 소결하여 칩 장치를 만듭니다. 두 번째로 그 안에 여러 수동 부품을 묻어 칩 장치를 만듭니다.

이는 단일 3차원 세라믹 다층 회로 기판으로 형성될 수 있습니다. 셋째, IC 및 능동 장치를 표면에 장착하여 수동/능동 통합 기능 모듈을 만들 수 있습니다.

LTCC 기술의 특징

1. 우수한 전기적 성능

낮은 유전 상수: LTCC 소재는 낮은 유전 상수(보통 3.0 미만)를 가지므로 고주파 및 마이크로파 회로에서 더 낮은 신호 지연과 더 적은 신호 감쇠를 제공할 수 있습니다.

낮은 유전 손실: LTCC 소재의 낮은 유전 손실은 특히 고주파 애플리케이션에서 신호 전송을 더욱 효율적으로 만들어 에너지 손실을 줄이고 시스템의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.

우수한 전기 절연성: 세라믹 기판은 전기 절연성이 뛰어나 회로 간 간섭을 효과적으로 분리하고 회로의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

2. 높은 열 안정성

고온 저항: LTCC 소재는 고온 환경에서 안정적으로 작동할 수 있으며, 높은 내열성은 고온 응용 시나리오에서 우수한 성능을 발휘합니다.

우수한 열 전도성: LTCC 소재는 일반적으로 우수한 열 전도성을 가지며 열을 효과적으로 발산하고 열 축적이 회로 성능에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다.

3. 높은 기계적 강도

강력한 내충격성: 세라믹 소재 자체는 기계적 강도와 내충격성이 높기 때문에 LTCC 회로 기판이 진동 및 충격 환경에서 안정적인 성능을 유지할 수 있습니다.

내마모성: 세라믹 소재는 내마모성이 우수하고 열악한 환경 조건에서도 긴 사용 수명을 유지할 수 있습니다.

4. 높은 통합

다층 구조: LTCC 기술은 다층 중첩을 지원하므로 동일한 회로 기판에서 복잡한 회로 구조와 고밀도 배선을 실현하여 회로 기판의 통합을 향상시킬 수 있습니다.

임베디드 회로: LTCC 기술을 사용하면 전도성 레이어 및 기타 기능 레이어를 세라믹 기판 내부에 내장할 수 있으므로 더 높은 집적도와 더 작은 크기를 달성하는 데 매우 유리합니다.

5. 비용과 경제성

대량 생산: LTCC의 초기 제조 비용은 높을 수 있지만 고집적도와 높은 신뢰성으로 인해 대량 생산 시 단가를 효과적으로 낮출 수 있습니다.

장기 신뢰성: LTCC 회로 기판의 높은 신뢰성과 긴 수명 덕분에 장기간 사용 시 비용 효율적이며 특히 수요가 많은 응용 분야에 적합합니다.

6. 애플리케이션 유연성

다양한 응용 분야: 뛰어난 전기적 성능과 구조적 특성으로 인해 LTCC 회로 기판은 무선 주파수 및 마이크로파 회로, 자동차 전자 장치, 의료 장비, 산업 제어 및 기타 분야에서 널리 사용될 수 있습니다.

LTCC 기술의 프로세스 흐름:

1. 주조: 세라믹 슬러리로 세라믹 기판 블랭크를 만드는 단계;

2 절단: 블랭크를 특정 크기의 세라믹 시트로 절단하면 각 조각이 다층 세라믹 기판의 층이 됩니다. 이 과정에서 제대로 주조되지 않은 플레이크가 제거됩니다.

3. 펀칭: 기계적 펀칭/레이저 펀칭을 사용하여 시트에 전기 연결을 위한 비아 및 관통 구멍을 만듭니다.

4. 홀 충진: 다층 세라믹 기판 내부에 비아홀을 준비하기 위해 층간 회로 연결을 위한 수직 경로인 비아홀에 비아홀 필러를 채웁니다.

5. 인쇄: 스크린 인쇄 방법을 사용하여 세라믹 시트에 전도성 페이스트 또는 유전체 재료를 인쇄하여 전기 상호 연결 와이어 및 인쇄 부품(저항기, 커패시터, 배리스터 등)을 만듭니다.

6 적층: 패턴 복합 회로 구조 요구 사항을 만들기 위해 인쇄 회로 패턴이 있는 세라믹 시트를 함께 쌓고 인쇄 중에 PET 필름을 제거합니다.

7. 정압: 높은 압력을 사용하여 적층된 녹색 도자기 시트를 단단히 접착합니다.

8. 절단: 소결을 용이하게 하기 위해 각 구성 요소 및 모듈의 절단 경계에 따라 더 넓은 면적의 녹색 도자기 기판을 절단하고 분리합니다. 소결된 세라믹 조각은 절단하기 쉽지 않습니다.

9. 소결: 녹색 도자기 기판을 가열하여 성숙한 도자기를 소결하여 도자기 재료를 경화시키고 내부 슬러리를 굳히고 구조를 안정화시킵니다. LTCC 기판의 경우 가열 온도는 일반적으로 900°C보다 낮습니다.

10 저항기 조정: 최적의 시스템 성능을 달성하기 위해 인쇄 오류 및 어댑터 매개변수 차이를 수정하기 위해 인쇄로 만든 저항기와 같은 구성 요소를 미세 조정합니다.

11 테스트: 제품 가공 중 품질을 모니터링하여 불량 제품이 다음 공정으로 유입되는 것을 방지합니다. 주로 외관검사, 전기적 특성측정, 내부 구조검사 등을 포함합니다.

저온 동시 소성 세라믹 회로 기판의 응용 분야

1. RF 및 마이크로파 애플리케이션

LTCC 회로 기판은 우수한 고주파 성능으로 인해 무선 주파수 및 마이크로파 회로에 널리 사용됩니다. 통신, 레이더, 위성 항법 및 기타 분야에서 LTCC 회로 기판은 안정적인 신호 전송과 우수한 전기 성능을 제공할 수 있습니다.

2. 자동차 전자공학

자동차 전자 시스템에서 LTCC 회로 기판은 높은 열 안정성과 기계적 강도로 인해 자동차 제어 장치, 센서 및 통신 모듈에 널리 사용됩니다. 이러한 응용 분야에서는 고온 및 진동과 같은 가혹한 환경 조건에서도 회로 기판이 정상적으로 작동해야 합니다.

3. 의료 전자

의료 장비에서 LTCC 회로 기판의 높은 신뢰성과 안정성은 의료 장비의 정상적인 작동을 보장할 수 있습니다. 예를 들어, 이식형 의료 기기에서 LTCC 회로 기판은 안정적인 전기 연결과 안정적인 성능을 제공할 수 있습니다.

4. 산업 제어

산업용 제어 시스템에서 LTCC 회로 기판은 특히 고온 다습과 같은 열악한 환경에서 매우 안정적인 제어 신호 전송을 제공할 수 있습니다. 뛰어난 열 안정성과 기계적 강도로 인해 산업 자동화 장비의 중요한 구성 요소입니다.

가전제품

가전 제품의 성능 요구 사항이 지속적으로 증가함에 따라 LTCC 회로 기판은 휴대폰, 태블릿, 스마트 웨어러블 장치 및 기타 분야에서 점차적으로 사용되고 있습니다. 높은 통합성과 소형화 특성으로 인해 이러한 제품의 양과 성능에 대한 이중 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

향후 개발 동향

 1. 소재 혁신

기술의 발전에 따라 저온 동시 소성 세라믹 회로 기판의 재료도 끊임없이 혁신하고 있습니다. 새로운 세라믹 재료의 도입은 낮은 유전 상수, 높은 열 안정성 등과 같은 회로 기판의 성능을 더욱 향상시킬 것입니다.

2. 제조공정 최적화

미래의 제조 프로세스는 더욱 정교해지고 자동화되어 생산 효율성과 제품 일관성이 향상될 것입니다. 동시에 새로운 제조 기술은 생산 비용을 절감하고 LTCC 회로 기판을 더욱 광범위하게 사용하는 데 도움이 될 것입니다.

적용분야 확대

기술의 발전과 시장 수요의 변화에 따라 LTCC 회로 기판의 응용 분야는 더욱 확대될 것입니다. 특히 고주파, 고속, 지능 및 기타 분야에서 LTCC 회로 기판은 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다.

3. 친환경적이고 친환경적입니다.

환경보호와 지속가능한 발전은 전 세계의 관심의 초점이 되었습니다. 미래의 LTCC 회로 기판 제조는 환경 보호에 더 많은 관심을 기울이고 오염이 적고 재활용 가능한 재료 및 프로세스를 개발하며 환경에 미치는 영향을 줄일 것입니다.

저온 동시소성 세라믹 회로기판은 첨단 회로기판 기술로서 우수한 전기적 특성, 열안정성, 기계적 강도 등으로 다양한 첨단분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 재료와 프로세스의 지속적인 혁신을 통해 LTCC 회로 기판의 응용 전망이 더욱 넓어지고 전자 기술의 발전이 더욱 촉진될 것입니다. LTCC 회로 기판에 대한 심층적인 연구와 응용 탐구는 미래 전자 제품을 위한 보다 안정적이고 효율적인 솔루션을 제공할 것입니다.