薄膜電路技術(shù)在tr組件中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-12-13 17:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 種可用于 X 波段 T/R 組件的精細(xì)混合 (Finebrid)集成技術(shù)，這種技術(shù)是將 LTCC 和薄膜技術(shù)集成在一起，在采用杜邦 951 或 943 生瓷制造的LTCC 板上，不用拋光等處理，直接制造精細(xì)薄膜電路圖形，結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖 8。利用 LTCC 容易實(shí)現(xiàn)多層的特點(diǎn)，把直流電源線、控制信號(hào) 線做在不同的層上，還可埋置電阻、電容等無(wú)源器件。選用杜邦 951 或 943 生瓷，是因?yàn)橹瞥傻腖TCC 損耗比較小。利用薄膜的高精度特點(diǎn)，把無(wú)源器件 (如Lange 耦合器、濾波器、電阻網(wǎng)絡(luò)、衰減器、功率 分配器 等 )集成在 LTCC 表面。實(shí)用中薄膜圖形典型的線條及間距 20微米，膜層厚度 5 微米； NiCr 層充當(dāng)電阻層和粘附層。從結(jié)構(gòu)圖上可以看出，芯片安裝在 LTCC 表面的凹腔內(nèi)，可以減小鍵合長(zhǎng) 度及關(guān)聯(lián)電感，芯片熱量可通過(guò)背面的散熱通孔柱傳到下面的熱沉上，可克服 LTCC 熱導(dǎo)率低的缺點(diǎn)。經(jīng)可靠性測(cè)試，在 LTCC 表面實(shí)施薄膜工藝與在氧化鋁陶瓷上的可靠性相當(dāng)。 4. 結(jié)語(yǔ) 從以上分析可以看出，與傳統(tǒng)的在陶瓷基板實(shí)施薄膜工藝相比，薄膜技術(shù)在 T/R 組件的應(yīng)用有兩個(gè)明顯的新的趨勢(shì)，一是，在高導(dǎo)熱的 金屬、合金、復(fù)合材料 ( Al/SiC)上采用多層薄膜工藝，制造 T/R 組件，提高了組件耐功率性能，并且利于封裝；還可根據(jù)設(shè)計(jì)需要把芯片貼裝在表面的凹腔內(nèi)，減短了金絲鍵合的長(zhǎng)度或者不用鍵合，減小了或克服了寄生效應(yīng)，改善組件性能；二是在其他多層基板 (如 HTCC或 LTCC)上，實(shí)施薄膜工藝制造 T/R 組件，充分發(fā)揮 HTCC或 LTCC 易實(shí)現(xiàn)多層及埋置無(wú)源器件的優(yōu)點(diǎn)以及薄膜工藝高精度、低損耗的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)減小 T/R 組件基板尺寸、改善組件的電性能和熱性能有重要意義。 國(guó)內(nèi)，在 T/R 組件的制造領(lǐng)域，尚未見(jiàn)相關(guān)應(yīng)用報(bào)導(dǎo)，可加以 重視，開(kāi)展相關(guān)跟進(jìn)研究工作。 低溫共燒多層陶瓷 (LTCC)技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用 字體 : 小 中 大 | 打印 發(fā)表于 : 20201023 12:11 作者 : 00d44 來(lái)源 : 微波技術(shù)網(wǎng) 單晶片模組技術(shù)尚未實(shí)用化之前，被動(dòng)元件在成本及特性的因素下，無(wú)法完全整合於 IC 內(nèi)，必須利用外接的方式來(lái)達(dá)到功能模組，但是因?yàn)樵诠δ苣＝M上所使用的被動(dòng)元件數(shù)目相當(dāng)多，容易造成可靠度低、高生產(chǎn)成本及基板面積不易縮小等缺點(diǎn)，所以利用低溫共燒多層陶瓷（ LowTemperature Cofired Ceramics； LTCC）技術(shù)來(lái)克服上述的缺點(diǎn)。低溫共燒陶瓷以其優(yōu)異的電子、機(jī)械、熱力特性，已成為未來(lái)電子元件積集化、模組化的首選方式，在全球發(fā)展迅速，目前已初步形成產(chǎn)業(yè)雛形。 ■低溫共燒陶瓷技術(shù)成被動(dòng)元件顯學(xué) 低溫共燒多層陶瓷技術(shù)提供了高度的主動(dòng)元件或模組及被動(dòng)元件的整合能 力，並能到模組縮小化及低成本的要求，可以堆疊數(shù)個(gè)厚度只有幾微米的陶瓷基板，並且嵌入被動(dòng)元件以及其他 IC，所以近年來(lái) LTCC 是被動(dòng)元件產(chǎn)業(yè)極力開(kāi)發(fā)的技術(shù)。低溫共燒多層陶瓷技術(shù)是利用陶瓷材料作為基板，將低容值電容、電阻、耦合等被動(dòng)元件埋入多層陶瓷基板中，並採(cǎi)用金、銀、銅等貴金屬等低阻抗金屬共燒作為電極，再使用平行印刷來(lái)塗佈電路，最後在攝氏 850～ 900 度中燒結(jié)而形成整合式陶瓷元件。 除了晶片、石英震盪器、快閃記憶體以及大電容和大電阻之外，大多數(shù)的被動(dòng)元件及天線都能採(cǎi)用低溫共燒多層陶瓷（ LTCC）技術(shù)來(lái)將元件埋入基板，容易的地將被動(dòng)元件與電路配線集中於基板內(nèi)層，而達(dá)到節(jié)省空間、降低成本的SoP（ System on Package）目標(biāo)，開(kāi)發(fā)出輕、薄、短、小及低成本的模組。 圖 2：利用多層多成分陶瓷的共燒而實(shí)現(xiàn)被動(dòng)元件集成 ■低溫共燒多層陶瓷特性較其他技術(shù)具有優(yōu)勢(shì) 電子元件的模組化已成為產(chǎn)品必然的趨勢(shì)，尤其以 LTCC技術(shù)生產(chǎn)更是目前各業(yè)者積極開(kāi)發(fā)的方向。目前可供選擇的模組基板包括了 LTCC、 HTCC（高溫共燒陶瓷）、傳統(tǒng)的PCB 如 FR4 和 PTFE（高性能聚四氟已烯）等。 不過(guò)由於 HTCC 的燒結(jié)溫度需在 1500℃ 以上，而所採(cǎi)用的高熔金屬如鎢、鉬、錳等導(dǎo)電性能較差，所以燒結(jié)收縮並不如 LTCC 易於控制，但 是， HTCC 也不是全無(wú)優(yōu)點(diǎn)，表 表 2 為高溫共燒陶瓷多層基板的一些優(yōu)點(diǎn)。 HTCC 是一種成熟技術(shù)，產(chǎn)業(yè)界已對(duì)材料和技術(shù)已有相當(dāng)?shù)牟t解。並且，氧化鋁的機(jī)械強(qiáng)度比 LTCC 介質(zhì)材料的機(jī)械強(qiáng)度高得多，可使封裝較牢固和更持久。此外，氧化鋁的熱導(dǎo)率比 LTCC 介質(zhì)材料的熱導(dǎo)率幾乎要高 20 倍。 在介電損耗方面， RF4 要比 LTCC 來(lái)的高，而雖然 PTFE的損耗
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