薄膜電路技術(shù)在tr組件中的應(yīng)用-資料下載頁
2024-11-07 17:13本頁面
【導讀】薄膜電路主要特點：制造精度比較高(薄膜線寬和線間。薄膜多層電路是指采用真空蒸發(fā)、濺射、膜相互交疊的多層互連結(jié)構(gòu)。礎(chǔ)上，介紹幾種典型的應(yīng)用實例，并給出發(fā)展建議。T/R組件不論其使用頻率是否相同，也不論其使用場合。流器、邏輯控制電路等組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。這些基本構(gòu)成，在工藝實現(xiàn)時，部分可以直接做在電路板上，片、電容、環(huán)流器等來實現(xiàn)。功能的微波多芯片模塊?；?、集成化、輕量化將是其發(fā)展趨勢。為了滿足其性能要求，布線密度高，體積可以很小、重量很輕；高頻特性好，可用于微波及毫米波領(lǐng)域；制造層數(shù)受限制。制造T/R組件的選擇上，可以有兩種方案。本身的高精度、高性能特長。等裝配在低頻主板上。片的熱量可以通過金屬底板快速散去。160W/moK),而且熱張系數(shù)與GaAs或Si有源芯片接近，此外該材料密度低，有利于降低組件。采用Al/SiC材料作基板，必須預先加工成形并進行。然后在其上實施HDI技術(shù)(薄膜高密度多層?？痰姆椒坛鰣D形及帶線。以此類推，實現(xiàn)多層。
【正文】 和其他陶瓷封裝的 TCE 接近 Si、砷化鎵以及磷化銦的 TCE 值，而有機印製電板路材料的 TCE 值都比 Si、砷化鎵高出很多。 圖 4：用於 IC 製造、封裝和連接材料的 TCE 與矽和砷化鎵的 TCE 值相接近的材料，可以減小機械應(yīng)力、而可以應(yīng)用在尺寸較大的晶片，不必使用有機疊層。減小熱不匹配性還可以增強機械的整體性，降低溫度特性的變化，以及增加類比、數(shù)位和光學、電子技術(shù)的集成能力。 圖 5 則是比較了陶瓷和有機印製電路板材料的熱導率?？梢园l(fā)現(xiàn)，陶瓷材料的熱導率都很高，其中氧化鋁基板的熱導率是 PCB 有機材料的 100 倍， LTCC 材料的熱導率是有機疊層的 20 倍。熱導率越高，可以簡化散熱設(shè)計，進而提高電路的壽命和可靠性。目前有許多光學元件要求氣密性封裝且熱性能好，但傳統(tǒng)的氣密性封裝技術(shù)成本相當高，而要結(jié)合陶 瓷材料的低溫共燒技術(shù)，具有成本低廉的優(yōu)勢，可以取代傳統(tǒng)的氣密性封裝，並達到高可靠性。 圖 5：陶瓷和有機 PCB 材料的導熱率 ■LTCC 需面對的問題 製作生產(chǎn)過程中，還必須注意的要點包括了，必須在 900℃以下的溫度下燒結(jié)成緻密、無氣孔的結(jié)構(gòu)；緻密化溫度不能太低，以免阻止銀漿材料和有機物的排出；加入適 當有機材料後可流延成均勻、光滑、有一定強度表面。 但是就基板材料而言， LTCC 技術(shù)並非是業(yè)者唯一的選擇，由於 LTCC 是利用燒結(jié)陶瓷材料製作，所以耐衝擊的能力上也就出現(xiàn)了一些問題，例如基板太薄時容易破裂等，但是為了提高抗衝擊而將基板面積做得較小時，那麼被設(shè)計在其中的元件數(shù)量也就隨之減少。例如，當客戶要求元件不得超過 平方毫米時，封裝生產(chǎn)業(yè)者或許就會選擇高介電常數(shù)或Q 值的塑膠材料。 另外對於產(chǎn)品而言，是否需要如此小的模組面積，也是產(chǎn)品客戶的考量，就像在目前面積約為 平方毫米的 GSM手機天線開關(guān)模 組中，就包括了 3～ 4 個 RF 濾波器、阻抗匹配電路及其他功能的幾十個零組件。但是，產(chǎn)品客戶未必會花費更多的成本來採用 LTCC 封裝技術(shù)，讓模組的尺寸再縮小到 2 平方毫米以內(nèi)，因為，這與客戶所考量的價值性息息相關(guān)，與其花費較多的成本只縮小了接近一半模組的面積，倒不如利用這些成本來提高手機的功能性。 ■LTCC 已被積極的應(yīng)用在各領(lǐng)域 由於 LTCC 是以陶瓷為介電材料，具有高 Q 值與高頻的特性，因而非常適用於高頻通訊模組中， LTCC 主要用於手機通訊、藍芽（ Bluetooth）、無線網(wǎng)路（ WLAN）與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（ GPS）的產(chǎn)品中。目前通訊產(chǎn)品中運用 LTCC 技術(shù)製作的整合型元件有功率放大器、天線、濾波器等。 以手機為例，目前每個手機中約有 200個以上的被動元件，因此被動元件的小型化決定了手機的輕薄，這樣的需求推動了被動電子陶瓷元件的小型化、積集化。因此使用多元複合、集成化被動元件，使縮小手機體積尺寸，並提高元件密度的最佳解決方案。因此，多層陶瓷元件正由單一元件朝向複合多元、高集成化趨勢發(fā)展。 過去， LTCC 較常被應(yīng)用在手機中射頻的基板上，利用LTCC 技術(shù)可以將包括 AP、濾波器、微帶濾波器、多層天線等等 10 多個元 件整合在幾公釐平方的封裝之中。以濾波器為例，由 LTCC 製成的濾波器，頻率可以從數(shù)十 MHz 直到，再加上 LTCC 濾波器在體積、價格和溫度穩(wěn)定性等方面有其優(yōu)勢性，所以已經(jīng)被廣泛的使用。 另外一些包括收發(fā)前端模組、功率模組和藍芽模組等，也已成功開發(fā)利用 LTCC 技術(shù)將晶片與被動元件積集於同一基板上。 但是，隨著加入者數(shù)量陸續(xù)增加，讓市場產(chǎn)生了激烈競爭的現(xiàn)象，使得業(yè)者陸續(xù)開發(fā)更多的應(yīng)用領(lǐng)域。目前 LTCC 技術(shù)已經(jīng)邁入更新的應(yīng)用階段，包括了無線區(qū)域網(wǎng)路、地面數(shù)位廣播、全球定位系統(tǒng)接收器模組、數(shù)位信號處理 器和記憶體等等以及其他電源供應(yīng)模組、甚至是數(shù)位電路模組基板。 例如有村田、三菱電工、京瓷、 TDK、 Epcos、日立、 Avx等十多家開發(fā)的手機天線開關(guān)模組， NEC、村田和易利信等開發(fā)的藍芽模組，都是由 LTCC 技術(shù)製成的。此外， LTCC模組因其結(jié)構(gòu)緊實、高耐熱和耐衝擊性，目前在軍工和航太設(shè)備已廣泛的被應(yīng)用，預計未來在汽車電子系統(tǒng)上的應(yīng)用也會非常普遍。 LTCC 綜合高溫共燒陶瓷技術(shù)和厚膜封裝技術(shù)的特點，提供高密度、高可靠性、高性能及低成本的封裝。引人注目的特點是能夠使用良導體做佈線，並使用介電常數(shù)較低的陶瓷，來減小電路損耗和信號傳輸延遲。由於 LTCC 的高頻特性、熱傳導性、熱膨脹係數(shù)、成本低及製作周期短的特點完全滿足寬頻無線通訊與高積集性半導體產(chǎn)品的要求，同樣也是光纖和光電子封裝的理想材料
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