LTCC ቁሳዊ መስፈርቶች

LTCC ቁሳዊ መስፈርቶች
የኤልቲሲሲ መሣሪያዎች የቁሳዊ ባህሪዎች መስፈርቶች የኤሌክትሪክ ንብረቶችን ፣ ቴርሞሜካኒካል ባህሪያትን እና የሂደቱን ባህሪዎች ያካትታሉ።

የዲኤሌክትሪክ ኃይል ቋሚ የኤልቲሲሲ ቁሳቁሶች በጣም አስፈላጊ ንብረት ነው። የሬዲዮ ድግግሞሽ መሣሪያ መሠረታዊ አሃድ-የማስተጋባቱ ርዝመት ከቁሳዊው የዲኤሌክትሪክ ቋሚ ስኩዌር ጋር ሲነጻጸር ፣ የመሣሪያው የሥራ ድግግሞሽ ዝቅተኛ (እንደ በመቶዎች የሚቆጠሩ ሜኸዝ ያሉ) ፣ ቁሳቁስ ከሆነ በዝቅተኛ ዲኤሌክትሪክ ኃይል ቋሚው ጥቅም ላይ ይውላል ፣ መሣሪያው መጠኑ ለመጠቀም በጣም ትልቅ ይሆናል። ስለዚህ ፣ ለተለያዩ የአሠራር ድግግሞሽዎች የሚስማማውን የዴልታሪክ ቋሚን በተከታታይ ማድረጉ ተመራጭ ነው።

በሬዲዮ ድግግሞሽ መሣሪያዎች ዲዛይን ውስጥ ግምት ውስጥ የሚገባ ዲኤሌክትሪክ ማጣት እንዲሁ አስፈላጊ መሣሪያ ነው ፣ እና በቀጥታ ከመሣሪያው መጥፋት ጋር ይዛመዳል። በንድፈ ሀሳብ ፣ አነስተኛው የተሻለ ነው። የዲኤሌክትሪክ ቋሚ የሙቀት መጠን የሙቀት መጠን የሬዲዮ ድግግሞሽ መሣሪያውን የኤሌክትሪክ አፈፃፀም የሙቀት መረጋጋትን የሚወስን አስፈላጊ ግቤት ነው።

የኤልቲሲሲ መሳሪያዎችን አስተማማኝነት ለማረጋገጥ ፣ ቁሳቁሶችን በሚመርጡበት ጊዜ ብዙ የሙቀት-ሜካኒካዊ ባህሪዎች ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው። በጣም ወሳኝ የሆነው በተቻለ መጠን ለመሸጥ ከወረዳው ሰሌዳ ጋር መዛመድ ያለበት የሙቀት መስፋፋት (coefficient) ነው። በተጨማሪም ፣ የማቀነባበሪያ እና የወደፊት ትግበራዎችን ከግምት ውስጥ በማስገባት ፣ የኤልቲሲሲ ቁሳቁሶች እንዲሁ እንደ ሜካኒካዊ ጥንካሬ σ ፣ ጠንካራነት ኤችቪ ፣ የወለል ጠፍጣፋ ፣ የመለጠጥ ሞዱል ኢ እና ስብራት ጥንካሬ KIC እና የመሳሰሉትን ብዙ የሜካኒካዊ አፈፃፀም መስፈርቶችን ማሟላት አለባቸው።

“የሂደት አፈፃፀም በአጠቃላይ የሚከተሉትን ገጽታዎች ሊያካትት ይችላል-በመጀመሪያ ፣ ከ 900 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች ባለው የሙቀት መጠን ወደ ጥቅጥቅ ወዳለው የማይበሰብስ ማይክሮስትራክሽን ሊገባ ይችላል። በሁለተኛ ደረጃ ፣ የብዝበዛው የሙቀት መጠን በጣም ዝቅተኛ መሆን የለበትም ፣ ስለዚህ በብር ቁስ ውስጥ እና በአረንጓዴ ቀበቶ ውስጥ የኦርጋኒክ ቁስ አካላት እንዳይለቀቁ። ሦስተኛ ፣ ተገቢ የኦርጋኒክ ቁሳቁሶችን ከጨመረ በኋላ ወደ አንድ ወጥ ፣ ለስላሳ እና ጠንካራ አረንጓዴ ቴፕ ውስጥ መጣል ይችላል።

የ LTCC ቁሳቁሶች ምደባ
በአሁኑ ጊዜ የኤልቲሲሲ የሴራሚክ ቁሳቁሶች በዋናነት በሁለት ስርዓቶች ማለትም “የመስታወት-ሴራሚክ” ስርዓት እና “የመስታወት + ሴራሚክ” ስርዓት ናቸው። በዝቅተኛ በሚቀልጥ ኦክሳይድ ወይም በዝቅተኛ የማቅለጫ መስታወት መከተብ የሴራሚክ ቁሶችን የሙቀት መጠን ሊቀንስ ይችላል ፣ ነገር ግን የማሽተት የሙቀት መጠን መቀነስ ውስን ነው ፣ እና የቁሱ አፈፃፀም በተለያዩ ደረጃዎች ይጎዳል። በዝቅተኛ የሙቀት መጠን የሙቀት መጠን ያላቸው የሴራሚክ ቁሳቁሶች ፍለጋ የተመራማሪዎችን ትኩረት ስቧል። እየተገነቡ ያሉት የእንደዚህ ዓይነቶቹ ቁሳቁሶች ዋና ዓይነቶች የባሪየም ቲን ቦራቴ (BaSn (BO3) 2) ተከታታይ ፣ የጀርመኖች እና የቴሉሬት ተከታታይ ፣ BiNbO4 ተከታታይ ፣ Bi203-Zn0-Nb205 ተከታታይ ፣ የ ZnO-TiO2 ተከታታይ እና ሌሎች የሴራሚክ ቁሳቁሶች ናቸው። ከቅርብ ዓመታት ወዲህ በsingሱዋ ዩኒቨርሲቲ የዙ ጂ የምርምር ቡድን በዚህ አካባቢ ምርምር ለማድረግ ቁርጠኛ ነው።
LTCC የቁሳዊ ባህሪዎች
የኤልቲሲሲ ምርቶች አፈፃፀም ሙሉ በሙሉ የሚወሰነው በተጠቀሱት ቁሳቁሶች አፈፃፀም ላይ ነው። የኤልቲሲሲ ሴራሚክ ቁሳቁሶች በዋናነት የኤልቲሲሲ ንጣፍ ቁሳቁሶችን ፣ የማሸጊያ ቁሳቁሶችን እና የማይክሮዌቭ መሣሪያ ቁሳቁሶችን ያጠቃልላል። ዲኤሌክትሪክ ቋሚ የ LTCC ቁሳቁሶች በጣም ወሳኝ ንብረት ነው። ለተለያዩ የአሠራር ድግግሞሽዎች ተስማሚ እንዲሆን ከ 2 እስከ 20000 ባለው ክልል ውስጥ ተከታታይነት እንዲኖረው የዲኤሌክትሪክ ኃይል ቋሚ ያስፈልጋል። ለምሳሌ ፣ 3.8 አንጻራዊ ፍቃድ ያለው substrate ለከፍተኛ ፍጥነት ዲጂታል ወረዳዎች ዲዛይን ተስማሚ ነው። ከ 6 እስከ 80 ባለው አንፃራዊ ፍቃድ ያለው ንጣፍ የከፍተኛ ድግግሞሽ ወረዳዎችን ዲዛይን በጥሩ ሁኔታ ማጠናቀቅ ይችላል። እስከ 20,000 የሚደርስ አንጻራዊ ፍቃድ ያለው substrate ከፍተኛ አቅም ያላቸው መሣሪያዎች ወደ ባለብዙ መዋቅር ውስጥ እንዲዋሃዱ ሊያደርግ ይችላል። ከፍተኛ ድግግሞሽ በዲጂታል 3 ሲ ምርቶች ልማት ውስጥ በአንፃራዊነት ግልፅ አዝማሚያ ነው። የከፍተኛ ድግግሞሽ እና የከፍተኛ ፍጥነት መስፈርቶችን ለማሟላት ዝቅተኛ ዲኤሌክትሪክ ቋሚ (ε≤10) የኤልቲሲሲ ቁሳቁሶች ልማት የኤልቲሲሲ ቁሳቁሶች ከከፍተኛ ተደጋጋሚ ትግበራዎች ጋር እንዴት መላመድ እንደሚችሉ ፈታኝ ነው። የ FerroA901 እና ዱፖንት የ 6 ስርዓት ዲኤሌክትሪክ ቋሚ ከ 5.2 እስከ 5.9 ፣ የ 4110-70C ESL ከ 4.3 እስከ 4.7 ነው ፣ የ NEC LTCC substrate የ dielectric ቋት ወደ 3.9 ገደማ ነው ፣ እና እስከ 2.5 ዝቅ ያለ ዲኤሌክትሪክ ቋሚ ልማት ላይ ነው።

የሬዞኖተር መጠኑ ከዲኤሌክትሪክ ቋሚው ስኩዌር ሥሩ በተቃራኒ ነው ፣ ስለዚህ እንደ ዲኤሌክትሪክ መሣሪያ ሆኖ ሲሠራ ፣ የመሣሪያውን መጠን ለመቀነስ የዲያኤሌክትሪክ ቋሚው ትልቅ መሆን ይጠበቅበታል። በአሁኑ ጊዜ እጅግ በጣም ዝቅተኛ ኪሳራ ወይም እጅግ በጣም ከፍተኛ የ Q እሴት ፣ አንጻራዊ ፍቃድ (> 100) ወይም እንዲያውም> 150 ዲኤሌክትሪክ ቁሳቁሶች የምርምር ቦታዎች ናቸው። ትልቅ አቅም ለሚያስፈልጋቸው ወረዳዎች ፣ ከፍተኛ ዲኤሌክትሪክ (ኤሌክትሪክ) ቋት ያላቸው ቁሳቁሶች ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ ፣ ወይም በትልቅ ዲኤሌክትሪክ (ኤሌክትሪክ) ቋት (ዲኤሌክትሪክ) ንብርብር በኤልቲሲሲ ዲኤሌክትሪክ ኤሌክትሪክ ሴራሚክ substrate ቁሳቁስ ንብርብር መካከል ሊቀመጥ ይችላል ፣ እና የዲኤሌክትሪክ ቋሚ በ 20 እና በ 100 መካከል ሊሆን ይችላል። መካከል ይምረጡ . በሬዲዮ ድግግሞሽ መሣሪያዎች ዲዛይን ውስጥ ግምት ውስጥ የሚገባ ዲኤሌክትሪክ ማጣት እንዲሁ አስፈላጊ ልኬት ነው። በቀጥታ ከመሣሪያው መጥፋት ጋር ይዛመዳል። በንድፈ ሀሳብ ፣ ትንሹ የተሻለ እንደሚሆን ተስፋ ይደረጋል። በአሁኑ ጊዜ በሬዲዮ ድግግሞሽ መሣሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት የኤልቲሲሲ ቁሳቁሶች በዋነኝነት ዱፖንት (951,943) ፣ ፌሮ (ኤ 6 ሚ ፣ ኤ 6 ኤስ) ፣ ሄራውስ (CT700 ፣ CT800 እና CT2000) እና ኤሌክትሮ ሳይንስ ሳይንስ ላቦራቶሪዎች ናቸው። እነሱ በተከታታይ LTCC አረንጓዴ የሴራሚክ ቴፕ በዲኤሌክትሪክ ቋሚነት ብቻ ሳይሆን ተዛማጅ የሽቦ ቁሳቁሶችን ማቅረብም ይችላሉ።

በኤልቲሲሲ ቁሳቁሶች ምርምር ውስጥ ሌላ ትኩስ ጉዳይ አብሮ የሚሠሩ ቁሳቁሶች ተኳሃኝነት ነው። የተለያዩ የዲኤሌክትሪክ ንጣፎችን (capacitors ፣ resistances ፣ inductances ፣ conductors ፣ ወዘተ) በጋራ በሚተኮሱበት ጊዜ የእያንዳንዱ ዲኤሌክትሪክ ንብርብር ተጓዳኝ ተኳሃኝ ጥሩ ፣ እና የእፍጋቱ መጠን እና ማሽቆልቆል ለማድረግ በተለያዩ በይነገጾች መካከል ያለው ምላሽ እና በይነገጽ ስርጭት ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል። በበይነገጽ ንብርብሮች መካከል መቀነሻ እንደ ማስነጠስ ፣ ማወዛወዝ እና መሰንጠቅ ያሉ ጉድለቶች እንዳይከሰቱ መጠን እና የሙቀት መስፋፋት መጠን በተቻለ መጠን ወጥነት አላቸው።

በአጠቃላይ ፣ የኤልቲሲሲ ቴክኖሎጂን በመጠቀም የሴራሚክ ቁሳቁሶች የመቀነስ መጠን ከ15-20%ያህል ነው። የሁለቱ መፍረስ ሊመሳሰል ወይም ሊጣጣም የማይችል ከሆነ ፣ ከተበጠበጠ በኋላ የበይነገጽ ንብርብር ይከፈላል። ሁለቱ ቁሳቁሶች በከፍተኛ የሙቀት መጠን ምላሽ ከሰጡ ፣ የሚፈጠረው የምላሽ ንብርብር በተጓዳኝ ዕቃዎች የመጀመሪያ ባህሪዎች ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። የሁለት ቁሶች ተጓዳኝ ተኳሃኝነት ከተለያዩ ዲኤሌክትሪክ ቋሚዎች እና ጥንቅሮች እና የጋራ ተሃድሶን እንዴት መቀነስ የምርምር ትኩረት ነው። ኤልቲሲሲ በከፍተኛ አፈፃፀም ስርዓቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ሲውል ፣ የመቀነስ ባህሪን በጥብቅ ለመቆጣጠር ቁልፉ የኤልቲሲሲን አብሮ የማቃጠያ ስርዓት ማሽቆልቆል መቆጣጠር ነው። በ “XY” አቅጣጫ የኤልቲሲሲ አብሮ የማቃጠል ስርዓት መቀነስ በአጠቃላይ ከ 12% እስከ 16% ነው። ግፊት በሌለው ማሽተት ወይም በግፊት በሚታገዝ የማሽተት ቴክኖሎጂ እገዛ ፣ በ XY አቅጣጫ ዜሮ ማሽቆልቆል ያላቸው ቁሳቁሶች ተገኝተዋል [17,18]። ሲሰምጥ ፣ የኤልቲኤሲሲው አብሮ የሚነድ ንብርብር የላይኛው እና የታችኛው በኤልቲሲሲ የጋራ መደራረብ የላይኛው እና የታችኛው ክፍል እንደ የመቀነስ መቆጣጠሪያ ንብርብር ይቀመጣል። በመቆጣጠሪያ ንብርብር እና ባለብዙ ማጫወቻ እና በተቆጣጣሪው ንብርብር ጥብቅ የመቀነስ መጠን መካከል በተወሰነ ትስስር ውጤት እገዛ ፣ በ X እና Y አቅጣጫዎች የ LTCC አወቃቀር የመቀነስ ባህሪ ተገድቧል። በ XY አቅጣጫ ውስጥ የመሬቱን የመቀነስ ኪሳራ ለማካካስ ፣ ንዑስ ክፍሉ በ Z አቅጣጫ ውስጥ ስላለው ማካካሻ ይካሳል። በውጤቱም ፣ በ X እና Y አቅጣጫዎች ውስጥ ያለው የኤልቲሲሲ አወቃቀር መጠን ለውጥ 0.1%ብቻ ነው ፣ በዚህም የሽቦቹን እና ቀዳዳዎቹን አቀማመጥ እና ትክክለኛነት ከማረጋገጥ በኋላ የመሣሪያውን ጥራት ያረጋግጣል።