Mahitaji ya vifaa vya LTCC
Mahitaji ya mali ya vifaa vya vifaa vya LTCC ni pamoja na mali ya umeme, mali ya thermomechanical na mali ya mchakato.

Mara kwa mara dielectric ni mali muhimu zaidi ya vifaa vya LTCC. Kwa kuwa kitengo cha msingi cha kifaa cha masafa ya redio-urefu wa resonator ni sawa na mzizi wa mraba wa dielectric mara kwa mara ya nyenzo, wakati mzunguko wa kazi wa kifaa uko chini (kama mamia ya MHz), ikiwa nyenzo na mara kwa mara dielectri ya chini hutumiwa, kifaa Saizi itakuwa kubwa sana kutumia. Kwa hivyo, ni bora kuorodhesha dielectric mara kwa mara ili kukidhi masafa tofauti ya uendeshaji.

Kupoteza dielectric pia ni parameter muhimu inayozingatiwa katika muundo wa vifaa vya masafa ya redio, na inahusiana moja kwa moja na upotezaji wa kifaa. Kwa nadharia, ndogo ni bora zaidi. Mgawo wa joto wa mara kwa mara wa dielectri ni parameter muhimu ambayo huamua utulivu wa joto wa utendaji wa umeme wa kifaa cha masafa ya redio.

Ili kuhakikisha kuaminika kwa vifaa vya LTCC, mali nyingi za mitambo lazima pia zizingatiwe wakati wa kuchagua vifaa. Ya muhimu zaidi ni mgawo wa upanuzi wa mafuta, ambayo inapaswa kufanana na bodi ya mzunguko kuuzwa iwezekanavyo. Kwa kuongezea, kwa kuzingatia usindikaji na matumizi ya baadaye, vifaa vya LTCC vinapaswa pia kukidhi mahitaji mengi ya utendaji wa mitambo, kama vile kuinama nguvu σ, ugumu wa Hv, upole wa uso, moduli ya elastic E na ugumu wa kuvunjika kwa KIC na kadhalika.

Utendaji wa mchakato kwa ujumla unaweza kujumuisha mambo yafuatayo: Kwanza, inaweza kuwa sintered kwa joto chini ya 900 ° C katika muundo mnene, usio na porous. Pili, joto la msongamano haipaswi kuwa chini sana, ili usizuie kutokwa kwa vitu vya kikaboni kwenye kuweka fedha na ukanda wa kijani kibichi. Tatu, baada ya kuongeza nyenzo zinazofaa za kikaboni, inaweza kutupwa kwenye mkanda sare sare, laini na yenye nguvu.

Uainishaji wa vifaa vya LTCC
Kwa sasa, vifaa vya kauri vya LTCC vinajumuisha mifumo miwili, ambayo ni mfumo wa “glasi-kauri” na mfumo wa “glasi + kauri”. Kutumia na oksidi ya kiwango cha chini au glasi ya kiwango cha chini kunaweza kupunguza joto la sintering la vifaa vya kauri, lakini kupunguzwa kwa joto la sintering ni mdogo, na utendaji wa nyenzo utaharibiwa kwa viwango tofauti. Utafutaji wa vifaa vya kauri na joto la chini la joto huvutia watafiti. Aina kuu za vifaa vile vinavyoendelezwa ni bariamu ya bati borati (BaSn (BO3) 2), safu ya germanate na tellurate, safu ya BiNbO4, safu ya Bi203-Zn0-Nb205, safu ya ZnO-TiO2 na vifaa vingine vya kauri. Katika miaka ya hivi karibuni, kikundi cha utafiti cha Zhou Ji katika Chuo Kikuu cha Tsinghua kimejitolea kufanya utafiti katika eneo hili.
Mali ya vifaa vya LTCC
Utendaji wa bidhaa za LTCC inategemea kabisa utendaji wa vifaa vilivyotumika. Vifaa vya kauri vya LTCC ni pamoja na vifaa vya mkanda wa LTCC, vifaa vya ufungaji na vifaa vya kifaa cha microwave. Daima ya umeme ni mali muhimu zaidi ya vifaa vya LTCC. Mara kwa mara dielectri inahitajika kuorodheshwa katika anuwai ya 2 hadi 20000 ili kufaa kwa masafa tofauti ya uendeshaji. Kwa mfano, substrate iliyo na ruhusa ya jamaa ya 3.8 inafaa kwa muundo wa nyaya za kasi za dijiti; substrate yenye ruhusa ya jamaa ya 6 hadi 80 inaweza kukamilisha muundo wa nyaya za masafa ya juu; substrate iliyo na ruhusa ya jamaa ya hadi 20,000 inaweza kufanya vifaa vyenye uwezo wa hali ya juu vimejumuishwa katika muundo wa safu nyingi. Mzunguko wa juu ni mwenendo dhahiri katika ukuzaji wa bidhaa za dijiti za 3C. Ukuzaji wa vifaa vya chini vya dielectri (ε≤10) vifaa vya LTCC kukidhi mahitaji ya masafa ya juu na kasi kubwa ni changamoto kwa jinsi vifaa vya LTCC vinaweza kukabiliana na matumizi ya masafa ya juu. Mara kwa mara ya dielectri ya mfumo 901 wa FerroA6 na DuPont ni 5.2 hadi 5.9, 4110-70C ya ESL ni 4.3 hadi 4.7, mara kwa mara dielectri ya substrate ya NEC ya LECC ni karibu 3.9, na dielectric mara kwa mara chini ya 2.5 iko chini ya maendeleo.

Ukubwa wa resonator ni sawa na mzizi wa mraba wa umeme wa dielectri, kwa hivyo wakati unatumiwa kama nyenzo ya dielectri, mara kwa mara dielectri inahitajika kuwa kubwa kupunguza saizi ya kifaa. Kwa sasa, kikomo cha upotezaji wa chini-chini au kiwango cha juu cha Q, idhini ya jamaa (> 100) au hata> vifaa vya dielectri 150 ni maeneo ya utafiti. Kwa mizunguko inayohitaji uwezo mkubwa, vifaa vyenye dielectri ya mara kwa mara vinaweza kutumiwa, au safu ya vifaa vya dielectric iliyo na dielectri kubwa zaidi inaweza kuwekwa kati ya safu ya nyenzo ya kauri ya dielectric ya kauri ya LTCC, na taa ya dielectri inaweza kuwa kati ya 20 na 100. Chagua kati ya . Kupoteza dielectric pia ni parameter muhimu kuzingatia katika muundo wa vifaa vya masafa ya redio. Inahusiana moja kwa moja na upotezaji wa kifaa. Kwa nadharia, inatarajiwa kuwa ndogo ni bora zaidi. Hivi sasa, vifaa vya LTCC vinavyotumiwa katika vifaa vya masafa ya redio ni DuPont (951,943), Ferro (A6M, A6S), Heraeus (CT700, CT800 na CT2000) na Maabara ya Sayansi ya Electro. Hawawezi tu kutoa mkanda wa kauri wa kijani wa LTCC na dielectric mara kwa mara, lakini pia hutoa vifaa vya wiring vinavyolingana.

Suala jingine moto katika utafiti wa vifaa vya LTCC ni utangamano wa vifaa vilivyounganishwa. Wakati wa kushirikiana kurusha tabaka tofauti za dielectri (capacitors, upinzani, inductances, makondakta, nk), mmenyuko na usambazaji wa interface kati ya viunga tofauti inapaswa kudhibitiwa ili kufanya ulinganifu wa kurusha wa safu ya kila dielectri kuwa nzuri, na kiwango cha wiani na uchangamano shrinkage kati ya tabaka za interface Kiwango na kiwango cha upanuzi wa joto ni sawa sawa iwezekanavyo ili kupunguza tukio la kasoro kama kupunguka, kupindana na kupasuka.

Kwa ujumla, kiwango cha kupungua kwa vifaa vya kauri kutumia teknolojia ya LTCC ni karibu 15-20%. Ikiwa upigaji wa mbili hauwezi kulinganishwa au kuoana, safu ya kiwambo itagawanyika baada ya kuchanganywa; ikiwa vifaa hivi viwili huguswa kwa joto la juu, safu ya athari itasababisha athari za asili za vifaa husika. Utangamano wa kurusha wa vifaa viwili na muundo tofauti wa dielectri na nyimbo na jinsi ya kupunguza uingiliano wa pamoja ni lengo la utafiti. Wakati LTCC inatumiwa katika mifumo ya utendaji wa hali ya juu, ufunguo wa udhibiti mkali wa tabia ya kupunguka ni kudhibiti upungufu wa sintering wa mfumo wa LTCC ulioshirikishwa. Kupungua kwa mfumo wa LTCC uliochomwa moto pamoja na mwelekeo wa XY kwa ujumla ni 12% hadi 16%. Kwa msaada wa sintering isiyo na shinikizo au teknolojia inayoungwa mkono na shinikizo, vifaa vyenye shrinkage ya sifuri katika mwelekeo wa XY hupatikana [17,18]. Wakati wa kupaka, juu na chini ya safu iliyounganishwa ya LTCC imewekwa juu na chini ya safu ya LTCC iliyounganishwa kama safu ya kudhibiti shrinkage. Kwa msaada wa athari fulani ya kushikamana kati ya safu ya kudhibiti na multilayer na kiwango kali cha kupungua kwa safu ya kudhibiti, tabia ya kupungua kwa muundo wa LTCC kando ya mwelekeo wa X na Y imezuiliwa. Ili kulipa fidia upotezaji wa shrinkage ya substrate katika mwelekeo wa XY, substrate itapewa fidia ya kupungua kwa mwelekeo wa Z. Kama matokeo, mabadiliko ya saizi ya muundo wa LTCC katika mwelekeo wa X na Y ni karibu 0.1% tu, na hivyo kuhakikisha msimamo na usahihi wa wiring na mashimo baada ya uchakachuaji, na kuhakikisha ubora wa kifaa.