摘要:介紹了低溫共燒陶瓷(LTCC)的概念和特點，總結了LTCC的國內發展現狀以及新產品的開發進展，最后介紹了LTCC產品的廣泛應用。

     1 LTCC的概念及特點

      所謂低溫共燒陶瓷工(Low-temperature cofired ceramics,LTCC)技術，就是將低溫燒結陶瓷粉制成厚度精確而且致密的生瓷帶，作為電路基板材料，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，并將多個無源元件埋入其中，然后疊壓在一起，在900℃燒結，制成三維電路網絡的無源集成組件，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。總之，利用這{TodayHot}種技術可以成功地制造出各種高技術LTCC產品。多個不同類型、不同性能的無源元件集成在一個封裝內有多種方法，主要有低溫共燒陶瓷(LTCC)技術、薄膜技術、硅片半導體技術、多層電路板技術等。目前，LTC C技術是無源集成的主流技術。LTCC整合型組件包括各種基板承載或內埋各式主動或被動組件的產品，整合型組件產品項目包含零組件（components）、基板（substrates）與模塊（modules ）。

     LTCC與其它多層基板技術相比較，具有以下特點:

    (1)易于實現更多布線層數，提高組裝密度；

    (2)易于內埋置元器件，提高組裝密度，實現多功能;

    (3)便于基板燒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:

    (4)具有良好的高頻特性和高速傳輸特性;{HotTag}

    (5)易于形成多種結構的空腔，從而可實現性能優良的多功能微波MCM;

    (6)與薄膜多層布線技術具有良好的兼容性，二者結合可實現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(MCM-C/D);

    (7)易于實現多層布線與封裝一體化結構，進一步減小體積和重量，提高可靠性。

    LTCC技術由于自身具有的獨特優點，用于制作新一代移動通信中的表面組裝型元器件，將顯現出巨大的優越性。

    2 各種產品不斷推出

      LTCC(低溫共燒陶瓷)己經進入產業化階段，日、美、歐洲國家等各家公司紛紛推出了各種性能的LTCC產品。LTCC在我國臺灣地區發展也很快。LTCC在2003年后快速發展，平均增長速度達到17.7%。從目前來看，今后幾年的發展速度將會超過17.7%。襯底制造商Lamina Ceramics公司開發的一個多層技術能使未經燒制的陶瓷結合在Kovar合金(Fe-Ni-Co)或銅鉬銅(CuMoCu)金屬上。這個多層印刷電路板制造工藝叫作低溫共燒陶瓷金屬(LTCC-M)，它能夠降低收縮率，改善導熱性，有望縮小目前流行的射頻(RF)電路和微波組件、高速電路底板和光組件等元件的封裝尺寸并降低成本。這項技術為設計人員提供了把元件嵌入金屬層的能力。新技術把x-y平面的共燒收縮率縮小到了大約0.1%，遠遠低于標準LTCC和HTCC工藝的12.7%-15％。大到0.4mx0.4m的多層印刷電路板可以有多達24層1. 016m x 10-4m厚的層。元件可以直接小片裝配到金屬板層，不再需要把全封裝元件連接到襯底上的吸熱層。采用基于科伐 (Kovar)合金的工藝時導熱率平均為40W/mK，采用基于CuMoCu的工藝時導熱率約為170W/mK。傳統LTCC和 HTCC工藝的導熱率分別為2-3W/mK和24.7W/mK。

    3 國內LTCC發展現狀

      國內LTCC產品的開發比國外發達國家至少落后5年。這主要是由于電子終端產品發展滯后造成的。LTCC功能組件和模塊主要用于CSM，CDMA和PHS手機、無繩電話、WLAN和藍牙等通信產品，除40多兆的無繩電話外，這幾類產品在國內是近4年才發展起來的。 深圳南玻電子有限公司引進了目前世界上最先進的設備，建成了國內第1條LTCC生產線，開發出了多種LTCC產品并己投產，如:片式LC濾波器系列、片式藍牙天線、片式定向耦合器、片式平衡-不平衡轉換器、低通濾波器陣列等，性能己達到國外同類產品水平，并己進入市場。目前，南玻電子正在開發LTCC多層基板和無線傳輸用的多種功能模塊。
 
      國內目前尚不能生產LTCC專用工藝設各。據不完全統計，國內南玻電子引進了一條完整的LTCC生產線，另外約有4家研究所己經或正在引進LTCC中試設備，開發LTCC功能模塊。

      香港青石集成微系統公司(CiMS)長期從事微波電磁場的研究與LTCC產品的設計。他們采用先進的電磁場模擬優化軟件，設計出了多款LC濾波器和LTCC模塊，取得了良好的效果。

      目前，清華大學材料系、上海硅酸鹽研究所等單位正在實驗室開發LTCC用陶瓷粉料，但還尚未到批量生產的程度。國內現在急需開發出系列化的、有自主知識產權的LTCC用陶瓷粉料，并專業化生產LTCC用陶瓷生帶系列，為LTCC產業的開發奠定基礎。南玻電子公司正在用進口粉料，開發出。。為9.1，18.0和37.4的3種生帶，厚度為10-100μm，生帶厚度系列化，為不同設計、不同工作頻率的LTCC產品的開發奠定了基礎。

     4 LTCC的應用情況

      LTCC產品的應用領域很廣泛，如各種制式的手機、藍牙模塊、CPS, PDA、數碼相機、WLAN、汽車電子、光驅等。其中，手機的用量占據主要部分，約達80%以上;其次，是藍牙模塊和WLAN。由于LTCC產品的可靠性高，汽車電子中的應用也日益上升。手機中使用的LTCC產品包括LC濾波器、雙工器、功能模塊、收發開關功能模塊、平衡-不平衡轉換器、耦合器、功分器、共模扼流圈等。

      在SMD中采用LTCC技術的目的旨在提高組裝密度、縮小體積、減輕重量、增加功能、提高可靠性和性能，縮短了組裝周期。壓控振蕩器(VCO)是移動通信設備的關鍵器件，可通過LTCC技術制作VCO，使其滿足移動通信對小型、輕量、低功耗、低相位噪聲(高C/N比)的要求。目前，國際上己應用LTCC技術制成高性能的表而組裝型VCO，并形成了系列化商品，通過采用LTCC技術使VCO體積大大縮小。1996-2000年,VCO的體積減小了90%以上。這種表而組裝型VCO的體積僅為原米帶引線VCO體積的1/5-1/20。采用LTCC技術制作的新型VCO具有體積小、功耗低、高頻特性好、相位噪聲小、適合表面貼裝等優點，在移動通信領域得以廣泛應用。這種小型化VCO在CSM，DCS，CDMA，PDC等數字通信系統終端以及全球定位系統 (GPS)等衛星通信相關的終端得以大量使用。

      移動通信的迅速發展也進一步促進了DC/DC變換器的小型化，為SMD型DC/DC變換器提供了廣闊的應用市場。國外不少電源制造廠商都在采用LTCC技術積極開發標準的SMD型DC/DC變換器，其額定功率為5-30W，具有各種通用的輸入、輸出電壓。一些新的DC/DC變換器設計還可提供較短的啟動時間。此外，采用LTCC技術還制作了移動通信用的片式多層天線、藍牙組件、射頻放大壓控衰減器、功率放大器、移相器等表而安裝型器件。