LTCC ပစ္စည်းလိုအပ်ချက်များ
LTCC ကိရိယာများ၏ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများအတွက်လိုအပ်ချက်များတွင်လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများ၊ thermomechanical ဂုဏ်သတ္တိများနှင့်လုပ်ငန်းစဉ်ဂုဏ်သတ္တိများပါဝင်သည်။

dielectric constant သည် LTCC ပစ္စည်းများ၏အရေးကြီးဆုံးပိုင်ဆိုင်မှုဖြစ်သည်။ ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းစက်၏အခြေခံယူနစ်-resonator ၏အလျားသည် dielectric constant ၏ square root နှင့်ပစ္စည်းအချိုးတူသောကြောင့်၊ ပစ္စည်းတစ်ခု၏အလုပ်လုပ်မှုကြိမ်နှုန်းနိမ့်သောအခါ (ဥပမာရာချီ MHz ကဲ့သို့)၊ အနိမ့် dielectric ကိန်းသေကိုသုံးသည်၊ ကိရိယာအရွယ်အစားသည်သုံးရန်အလွန်ကြီးလိမ့်မည်။ ထို့ကြောင့်ကွဲပြားသောလည်ပတ်မှုကြိမ်နှုန်းများနှင့်ကိုက်ညီရန် dielectric constant ကိုအမှတ်စဉ်တပ်ခြင်းသည်အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။

Dielectric loss သည် radio frequency devices များဒီဇိုင်းတွင်ထည့်သွင်းစဉ်းစားသောအရေးကြီးသော parameter တစ်ခုဖြစ်ပြီး၎င်းသည် device ဆုံးရှုံးခြင်းနှင့်တိုက်ရိုက်သက်ဆိုင်သည်။ သီအိုရီအရသေးငယ်လေပိုကောင်းလေဖြစ်သည်။ dielectric constant ၏အပူချိန် coefficient သည်ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းကိရိယာ၏လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည်၏အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုကိုအဆုံးအဖြတ်ပေးသောအရေးကြီးသော parameter တစ်ခုဖြစ်သည်။

LTCC ကိရိယာများ၏ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကိုရရှိရန်ပစ္စည်းများရွေးချယ်ရာတွင်များစွာသော thermo-mechanical ဂုဏ်သတ္တိများကိုလည်းထည့်သွင်းစဉ်းစားရပါမည်။ အရေးအကြီးဆုံးမှာအပူချဲ့မှု၏ဖြစ်နိုင်ချေ (coefficient of heat expansion) ဖြစ်ပြီးဆားကစ်ပြားကိုအတတ်နိုင်ဆုံးဂဟေတိုက်ရန်သင့်တော်သည်။ ထို့အပြင်လုပ်ငန်းစဉ်များနှင့်အနာဂတ်အသုံးချမှုများကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားရာတွင် LTCC ပစ္စည်းများသည် bending strength σ, hardness Hv, surface flatness, elastic modulus E နှင့် fracture toughness KIC အစရှိသောစက်ပိုင်းဆိုင်ရာလိုအပ်ချက်များစွာကိုဖြည့်ဆည်းသင့်သည်။

“ လုပ်ငန်းဆောင်ရွက်မှုတွင်ယေဘုယျအားဖြင့်အောက်ပါရှုထောင့်များပါဝင်နိုင်သည်။ ပထမ ဦး စွာ၎င်းကို ၉၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အောက်အပူချိန်တွင်သိပ်သည်းပြီးအငွေ့မ ၀ င်သောသေးငယ်သောဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်မှုအဖြစ်သို့ပြောင်းနိုင်သည်။ ဒုတိယအချက်မှာငွေငါးပိနှင့်အစိမ်းရောင်ခါးပတ်တွင်အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများစွန့်ထုတ်ခြင်းကိုကာကွယ်ရန်အတွက်သိပ်သည်းသောအပူချိန်သည်အလွန်နိမ့်မနေသင့်ပါ။ တတိယ၊ သင့်တော်သောအော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများထည့်ပြီးသောအခါ၎င်းကိုယူနီဖောင်း၊ ချောချောမွေ့မွေ့နှင့်ခိုင်ခံ့သောအစိမ်းရောင်တိပ်ထဲသို့ထည့်နိုင်သည်။

LTCC ပစ္စည်းများအမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း
လက်ရှိတွင် LTCC ကြွေထည်ပစ္စည်းများကိုအဓိကအားဖြင့်စနစ်နှစ်ခုနှင့်ဖွဲ့စည်းထားပါသည်။ ဖန်ခွက်နှင့်ကြွေထည်စနစ် အရည်ပျော်အောက်ဆိုဒ် (သို့) အရည်ပျော်သောဖန်ခွက်ဖြင့်သုတ်ခြင်းသည်ကြွေထည်ပစ္စည်းများ၏ sintering အပူချိန်ကိုလျှော့ချနိုင်သည်၊ သို့သော် sintering အပူချိန်ကိုလျှော့ချခြင်းသည်အကန့်အသတ်ရှိသည်။ အပူချိန်နိမ့်သောကြွေထည်ပစ္စည်းများရှာဖွေခြင်းသည်သုတေသီများ၏အာရုံကိုဆွဲဆောင်ခဲ့သည်။ ထိုကဲ့သို့သောပစ္စည်းများထုတ်လုပ်လျက်ရှိသောအဓိကမျိုးကွဲများမှာဘေရီယမ်သံဖြူဘိုရင့် (BaSn (BO3) 2) စီးရီး၊ ဂျာမန်နိတ်နှင့်တင်းကျတ်စီးရီး၊ BiNbO4 စီးရီး၊ Bi203-Zn0-Nb205 စီးရီး၊ ZnO-TiO2 စီးရီးနှင့်အခြားကြွေထည်ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း Tsinghua တက္ကသိုလ်မှ Zhou Ji ၏သုတေသနအဖွဲ့သည်ဤဒေသတွင်သုတေသနလုပ်ရန်ကတိပြုခဲ့သည်။
LTCC ပစ္စည်း၏ဂုဏ်သတ္တိများ
LTCC ထုတ်ကုန်များ၏စွမ်းဆောင်ရည်သည်အသုံးပြုသောပစ္စည်းများ၏စွမ်းဆောင်ရည်ပေါ်မူတည်သည်။ LTCC ကြွေထည်ပစ္စည်းများတွင်အဓိကအားဖြင့် LTCC အလွှာပစ္စည်းများ၊ ထုပ်ပိုးပစ္စည်းများနှင့်မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်ကိရိယာပစ္စည်းများပါဝင်သည်။ Dielectric constant သည် LTCC ပစ္စည်းများအတွက်အရေးအပါဆုံးသောအရာဖြစ်သည်။ dielectric constant သည်ကွဲပြားသောလည်ပတ်မှုကြိမ်နှုန်းများအတွက်သင့်တော်ရန် ၂ မှ ၂၀၀၀၀ အတွင်း serialized လုပ်ရန်လိုအပ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့် ၃.၈ နှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်မြေဆီလွှာသည်မြန်နှုန်းမြင့်ဒစ်ဂျစ်တယ်ဆားကစ်ပုံစံများအတွက်သင့်တော်သည်။ ၆ မှ ၈၀ အထိရှိသောဆွေမျိုးသားချင်းရှိသည့်အလွှာသည်ကြိမ်နှုန်းမြင့်ဆားကစ်များ၏ဒီဇိုင်းကိုကောင်းစွာပြီးမြောက်စေနိုင်သည်။ ဆွေမျိုးသားချင်းခွင့်ပြုမိန့် ၂၀၀၀၀ အထိရှိသောအလွှာတစ်ခုသည်စွမ်းရည်မြင့်ကိရိယာများကိုအထပ်ပေါင်းများစွာဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်နိုင်သည်။ မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းသည်ဒစ်ဂျစ်တယ် 2C ထုတ်ကုန်များဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးအတွက်အတော်လေးသိသာထင်ရှားသောလမ်းကြောင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ high dielectric constant (ε≤20000) LTCC ပစ္စည်းများလိုအပ်ချက်များသည် high frequency နှင့်မြန်နှုန်းမြင့်လိုအပ်ချက်များကိုဖြည့်ဆည်းရန် LTCC ပစ္စည်းများသည် high frequency applications များနှင့်လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်ဘယ်လိုလုပ်မလဲဆိုတာစိန်ခေါ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ FerroA3.8 နှင့် DuPont ၏ ၉၀၁ စနစ်၏ dielectric constant သည် ၅.၂ မှ ၅.၉၊ ESL ၏ ၄၁၁၀-၇၀C သည် ၄.၃ မှ ၄.၇၊ NEC ၏ LTCC substrate ၏ dielectric constant သည် ၃.၉ ခန့်နှင့် dielectric constant သည် ၂.၅ အထိနိမ့်သည်။

resonator ၏အရွယ်အစားသည် dielectric constant ၏ square root နှင့်ပြောင်းပြန်အချိုးကျသည်၊ ထို့ကြောင့် dielectric material အဖြစ်သုံးသောအခါ dielectric constant သည် device size ကိုလျှော့ချရန်ကြီးမားရန်လိုအပ်သည်။ လက်ရှိတွင်အလွန်နိမ့်ကျခြင်း (သို့) အလွန်မြင့်မားသော Q တန်ဖိုး၊ ဆွေမျိုးခွင့်ပြုမှု (> ၁၀၀) သို့မဟုတ် dielectric ပစ္စည်းများ ၁၅၀ ထက်မကန့်သတ်ချက်သည်သုတေသနဟော့စပေါ့များဖြစ်သည်။ ပိုကြီးသော capacitance လိုအပ်သောဆားကစ်များအတွက် high dielectric constant ရှိသောပစ္စည်းများကိုသုံးနိုင်သည်၊ သို့မဟုတ်ပိုကြီးသော dielectric အဆက်မပြတ်ပါသော dielectric material အလွှာကို LTCC dielectric ceramic substrate material layer နှင့် dielectric constant ၂၀ နှင့် ၁၀၀ ကြားတွင်ရွေးနိုင်သည်။ မရ။ Dielectric loss သည် radio frequency devices များဒီဇိုင်းအတွက်ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည့်အရေးကြီးသော parameter တစ်ခုလည်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည်ကိရိယာဆုံးရှုံးခြင်းနှင့်တိုက်ရိုက်သက်ဆိုင်သည်။ သီအိုရီအရသေးငယ်လေပိုကောင်းလေဟုမျှော်လင့်သည်။ လောလောဆယ်တွင်ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းစက်များတွင်သုံးသော LTCC ပစ္စည်းများသည်အဓိကအားဖြင့် DuPont (100), Ferro (A150M, A20S), Heraeus (CT100, CT951,943 and CT6) နှင့် Electro-science ဓာတ်ခွဲခန်းများဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့သည် dielectric constant ဖြင့် serialized LTCC အစိမ်းရောင်ကြွေတိပ်ကိုပေးရုံသာမကလိုက်ဖက်သောဝါယာကြိုးပစ္စည်းများကိုပေးစွမ်းနိုင်သည်။

LTCC ပစ္စည်းများအတွက်သုတေသန၌နောက်ထပ်ပူပင်စရာအချက်မှာတွဲဖက်ပစ်ခတ်နိုင်သောပစ္စည်းများ၏လိုက်ဖက်မှုဖြစ်သည်။ မတူညီသော dielectric အလွှာများကိုပူးတွဲပစ်ခတ်သည့်အခါ dielectric အလွှာတစ်ခုချင်းစီ၏ပူးတွဲပစ်ခတ်မှုကိုကောင်းမွန်စေခြင်းနှင့်သိပ်သည်းဆနှုန်းနှင့် sintering ဖြစ်စေရန်ကွဲပြားခြားနားသော dielectric အလွှာများကိုပူးတွဲပစ်ခတ်သောအခါထိန်းချုပ်သင့်သည်။ interface အလွှာများအကြားကျုံ့နှုန်းနှင့်အပူချဲ့ထွင်နှုန်းတို့သည် spalling, warping နှင့် cracking ကဲ့သို့သောချို့ယွင်းချက်များကိုလျှော့ချရန်အတတ်နိုင်ဆုံးတသမတ်တည်းရှိသည်။

ယေဘုယျအားဖြင့် LTCC နည်းပညာသုံးကြွေထည်ပစ္စည်းများ၏ကျုံ့နှုန်းသည် ၁၅-၂၀%ခန့်ရှိသည်။ နှစ်ခုကို sintering သည်မကိုက်ညီလျှင်သို့မဟုတ်လိုက်ဖက်မှုမရှိလျှင် interface အလွှာသည် sintering ပြီးနောက်ကွဲသွားလိမ့်မည်။ ပစ္စည်းနှစ်ခုသည်မြင့်မားသောအပူချိန်တွင်တုံ့ပြန်ပါကထွက်ပေါ်လာသောတုံ့ပြန်မှုသည်သက်ဆိုင်ရာပစ္စည်းများ၏မူလလက္ခဏာများကိုထိခိုက်လိမ့်မည်။ ကွဲပြားခြားနားသော dielectric ကိန်းသေများနှင့်ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းမှုနှစ်ခုနှင့်ပူးတွဲပစ်ခတ်မှုနှင့်အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုကိုမည်သို့လျှော့ချမည်ကိုသုတေသန၏အာရုံစိုက်မှုဖြစ်သည်။ LTCC ကိုစွမ်းဆောင်ရည်မြင့်စနစ်များတွင်သုံးသောအခါကျုံ့သည့်အပြုအမူကိုတင်းကျပ်စွာထိန်းချုပ်ရန်သော့ချက်မှာ LTCC ပူးတွဲပစ်ခတ်သည့်စနစ်၏ sintering shrinkage ကိုထိန်းချုပ်ရန်ဖြစ်သည်။ XY ဦး တည်ရာတလျှောက် LTCC ပူးတွဲပစ်ခတ်သည့်စနစ်၏ကျုံ့ခြင်းသည်ယေဘုယျအားဖြင့် ၁၂% မှ ၁၆% ဖြစ်သည်။ ဖိအားမဲ့ sintering (သို့) pressure-assisted sintering နည်းပညာအကူအညီဖြင့် XY ဦး တည်ချက်၌ကျုံ့ ၀ င်သောပစ္စည်းများကို [15] ရရှိသည်။ sintering လုပ်တဲ့အခါ LTCC ပူးတွဲပစ်ခတ်တဲ့အလွှာရဲ့အပေါ်ဆုံးနဲ့အောက်ခြေကို LTCC ပူးတွဲပစ်ခတ်တဲ့အလွှာရဲ့အပေါ်နဲ့အောက်ခြေကိုကျုံ့နိုင်ထိန်းချုပ်တဲ့အလွှာအဖြစ်ထားလိုက်တယ်။ control layer နှင့် multilayer နှင့် control layer ၏တင်းကျပ်သောကျုံ့နှုန်းတို့အကြားအချို့သော bonding effect ၏အကူအညီဖြင့် X နှင့် Y လမ်းညွန်တစ်လျှောက် LTCC structure ၏ကျုံ့နိုင်သည့်အပြုအမူကိုကန့်သတ်ထားသည်။ XY ဦး တည်ရာ၏ကျုံ့ဆုံးရှုံးမှုအတွက်လျော်ကြေးပေးရန်မြေသြဇာကို Z ဦး တည်ချက်တွင်ကျုံ့မှုအတွက်လျော်ကြေးပေးလိမ့်မည်။ ရလဒ်အနေနှင့် X နှင့် Y လမ်းညွန်များတွင် LTCC ဖွဲ့စည်းပုံအရွယ်အစားပြောင်းလဲမှုသည် ၀.၁%ခန့်သာရှိသည်၊ ထို့ကြောင့် sintering ပြီးသောအခါဝါယာကြိုးများနှင့်အပေါက်များ၏တည်နေရာနှင့်တိကျသေချာမှုနှင့်စက်၏အရည်အသွေးကိုသေချာစေပါသည်။