Kondisyon materyèl LTCC

Kondisyon materyèl LTCC
Kondisyon pou pwopriyete materyèl nan aparèy LTCC gen ladan pwopriyete elektrik, pwopriyete tèrmomekanik ak pwopriyete pwosesis.

Dyelèktrik konstan an se pwopriyete ki pi kritik nan materyèl LTCC. Depi inite debaz la nan aparèy la frekans radyo-longè resonator la se envers pwopòsyonèl ak rasin lan kare nan konstan nan Dielectric nan materyèl la, lè frekans lan k ap travay nan aparèy la ki ba (tankou dè santèn de megaèrts), si yon materyèl ak yon konstan Dielectric ki ba yo itilize, aparèy la Gwosè a pral twò gwo yo sèvi ak. Se poutèt sa, li pi bon serialize konstan nan Dielectric kostim frekans opere diferan.

Pèt Dielectric se tou yon paramèt enpòtan konsidere nan desen an nan aparèy frekans radyo, epi li se dirèkteman gen rapò ak pèt la nan aparèy la. Nan teyori, ki pi piti a pi bon an. Koyefisyan tanperati konstan dyelèktrik la se yon paramèt enpòtan ki detèmine estabilite tanperati pèfòmans elektrik aparèy frekans radyo a.

Yo nan lòd asire fyab la nan aparèy LTCC, anpil pwopriyete idwo-mekanik dwe konsidere tou lè chwazi materyèl yo. Youn nan pi kritik la se koyefisyan nan ekspansyon tèmik, ki ta dwe matche ak tablo a sikwi yo dwe soude otank posib. Anplis de sa, konsidere pwosesis ak aplikasyon pou lavni, materyèl LTCC ta dwe satisfè tou anpil kondisyon pèfòmans mekanik, tankou koube fòs σ, dite Hv, sifas plat, elastik modil E ak ka zo kase severite KIC ak sou sa.

“Pèfòmans pwosesis ka jeneralman gen ladan aspè sa yo: Premyèman, li ka sintered nan yon tanperati ki anba a 900 ° C nan yon dans, ki pa pore mikrostruktur. Dezyèmman, tanperati a densification pa ta dwe twò ba, se konsa yo pa anpeche egzeyat la nan matyè òganik nan keratin an ajan ak senti vèt la. Twazyèmman, apre yo fin ajoute apwopriye materyèl òganik, li ka jete nan yon inifòm, lis, ak fò tep vèt.

Klasifikasyon nan materyèl LTCC
Koulye a, LTCC materyèl seramik yo sitou ki konpoze de de sistèm, sètadi sistèm nan “vè-seramik” ak sistèm nan “vè + seramik”. Dopaj ak oksid ki ba-k ap fonn oswa ba-k ap fonn vè ka diminye tanperati a SINTERING nan materyèl seramik, men rediksyon nan tanperati SINTERING limite, epi yo pral pèfòmans nan materyèl la ap domaje nan diferan degre. Rechèch la pou materyèl seramik ak tanperati ki ba SINTERING te atire atansyon a nan chèchè yo. Varyete prensipal yo nan materyèl sa yo ke yo te devlope yo se baryòm fèblan borat (BaSn (BO3) 2) seri, germanate ak tellurate seri, BiNbO4 seri, Bi203-Zn0-Nb205 seri, ZnO-TiO2 seri ak lòt materyèl seramik. Nan dènye ane yo, gwoup rechèch Zhou Ji nan Inivèsite Tsinghua te angaje nan rechèch nan zòn sa a.
Pwopriyete materyèl LTCC
Pèfòmans pwodwi LTCC yo depann antyèman de pèfòmans materyèl yo itilize yo. LTCC materyèl seramik sitou gen ladan materyèl substra LTCC, materyèl anbalaj ak materyèl aparèy mikwo ond. Dielectric konstan se pwopriyete ki pi kritik nan materyèl LTCC. Dyelektrik konstan an oblije seryalize nan a ranje 2 a 20000 yo dwe apwopriye pou frekans opere diferan. Pou egzanp, yon substra ak yon permitivite relatif nan 3.8 se apwopriye pou desen an nan gwo vitès sikwi dijital; yon substra ki gen yon permitivite relatif nan 6 a 80 ka byen ranpli desen sikwi segondè-frekans yo; yon substra ki gen yon permitivite relatif ki rive jiska 20,000 ka fè aparèy ki gen gwo kapasite yo entegre nan yon estrikti multi. Segondè frekans se yon tandans relativman evidan nan devlopman pwodwi dijital 3C. Devlopman materyèl dyelèktrik ki ba (ε≤10) LTCC pou satisfè kondisyon frekans segondè ak gwo vitès se yon defi pou jan materyèl LTCC ka adapte yo ak aplikasyon frekans segondè yo. Dyelèktrik konstan nan sistèm 901 FerroA6 ak DuPont se 5.2 a 5.9, 4110-70C nan ESL se 4.3 a 4.7, konstan dyelèktrik nan substr LTCC NEC a se sou 3.9, ak konstan dielèktrik la osi ba ke 2.5 se anba devlopman.

Gwosè resonatè a envers pwopòsyonèl ak rasin kare konstan dyelèktrik la, kidonk lè yo itilize li kòm yon materyèl dyelèktrik, konstan dyelèktrik la oblije gwo pou diminye gwosè aparèy la. Koulye a, limit la nan pèt ultra-ba oswa ultra-wo valè Q, permitivite relatif (> 100) oswa menm> 150 materyèl Dielectric yo se otspo rechèch. Pou sikwi ki egzije pi gwo kapasite, materyèl ki gen gwo dyelèktrik konstan ka itilize, oswa yon kouch materyèl dyelèktrik ki gen yon pi gwo dyelèktrik konstan ka sandwich ant LTCC dyelèktrik kouch materyèl seramik substrate, ak konstan dyelèktrik la ka ant 20 ak 100. Chwazi ant . Pèt Dielectric se tou yon paramèt enpòtan yo konsidere nan desen an nan aparèy frekans radyo. Li dirèkteman gen rapò ak pèt la nan aparèy la. Nan teyori, li espere ke pi piti a pi bon an. Kounye a, materyèl LTCC yo itilize nan aparèy frekans radyo yo sitou DuPont (951,943), Ferro (A6M, A6S), Heraeus (CT700, CT800 ak CT2000) ak laboratwa Electro-syans. Yo pa ka sèlman bay seri LTCC seramik tep seramik ak konstan Dielectric, men tou, bay matche materyèl fil elektrik.

Yon lòt pwoblèm cho nan rechèch la nan materyèl LTCC se konpatibilite nan ko-revoke materyèl yo. Lè ko-tire diferan kouch dyelèktrik (kondansateur, rezistans, enduktans, kondiktè, elatriye), reyaksyon ak difizyon koòdone ant diferan interfaces yo ta dwe kontwole pou fè ko-tire matche nan chak kouch dyelèktrik bon, ak to a dansite ak SINTERING. kontraksyon ant kouch yo koòdone To a ak pousantaj ekspansyon tèmik yo ki konsistan ke posib diminye ensidan an nan domaj tankou spalling, deformation ak fann.

Anjeneral pale, pousantaj la kontraksyon nan materyèl seramik lè l sèvi avèk teknoloji LTCC se sou 15-20%. Si SINTERING a nan de la pa ka matche oswa konpatib, kouch nan koòdone pral fann apre SINTERING; si de materyèl yo reyaji nan yon tanperati ki wo, kouch reyaksyon ki kapab lakòz la ap afekte karakteristik orijinal materyèl respektif yo. Konpatibilite nan ko-tire nan de materyèl ki gen konstan dyelèktrik diferan ak konpozisyon ak kouman diminye reyaktivite a mityèl yo konsantre nan rechèch. Lè LTCC yo itilize nan sistèm pèfòmans-wo, kle nan kontwòl strik sou konpòtman an kontraksyon se kontwole kontraksyon nan SINTERING nan LTCC ko-revoke sistèm lan. Kontraksyon an nan sistèm nan LTCC ko-revoke ansanm direksyon an XY se jeneralman 12% a 16%. Avèk èd nan SINTERING san presyon oswa presyon-ede SINTERING teknoloji, materyèl ki gen kontraksyon zewo nan direksyon XY yo jwenn [17,18]. Lè SINTERING, tèt la ak anba nan kouch la LTCC ko-revoke yo mete sou tèt la ak anba nan LTCC ko-revoke kouch la kòm yon kouch kontwòl kontraksyon. Avèk èd nan yon efè lyezon sèten ant kouch nan kontwòl ak multikouch la ak pousantaj la kontraksyon strik nan kouch nan kontwòl, konpòtman an kontraksyon nan estrikti a LTCC ansanm X ak Y direksyon yo restriksyon. Yo nan lòd yo konpanse pou pèt la kontraksyon nan substra a nan direksyon XY, yo pral substra a dwe konpanse pou kontraksyon nan direksyon Z. Kòm yon rezilta, chanjman gwosè estrikti LTCC nan direksyon X ak Y yo se sèlman sou 0.1%, kidonk asire pozisyon ak presizyon fil elektrik la ak twou yo apre SINTERING, epi asire kalite aparèy la.