Mga kinakailangan sa materyal na LTCC
Ang mga kinakailangan para sa mga materyal na katangian ng mga aparatong LTCC ay nagsasama ng mga katangiang elektrikal, mga katangiang thermomekanikal at mga katangian ng proseso.

Ang dielectric pare-pareho ay ang pinaka-kritikal na pag-aari ng mga materyales sa LTCC. Dahil ang pangunahing yunit ng aparato ng dalas ng radyo-ang haba ng resonator ay baligtad na proporsyonal sa square root ng dielectric pare-pareho ng materyal, kapag ang gumaganang dalas ng aparato ay mababa (tulad ng daan-daang MHz), kung ang isang materyal na may isang mababang dielectric pare-pareho ay ginagamit, ang aparato Ang laki ay masyadong malaki upang magamit. Samakatuwid, pinakamahusay na i-serialize ang dielectric pare-pareho upang umangkop sa iba’t ibang mga frequency ng operating.

Ang pagkawala ng dielectric ay isa ring mahalagang parameter na isinasaalang-alang sa disenyo ng mga aparato ng dalas ng radyo, at direktang nauugnay ito sa pagkawala ng aparato. Sa teorya, mas maliit ang mas mahusay. Ang koepisyent ng temperatura ng pare-pareho ng dielectric ay isang mahalagang parameter na tumutukoy sa katatagan ng temperatura ng pagganap ng kuryente ng aparato ng dalas ng radyo.

Upang matiyak ang pagiging maaasahan ng mga aparatong LTCC, maraming mga katangian ng thermo-mechanical ang dapat ding isaalang-alang kapag pumipili ng mga materyales. Ang pinaka-kritikal na isa ay ang koepisyent ng thermal expansion, na dapat na tumugma sa circuit board upang ma-solder hangga’t maaari. Bilang karagdagan, isinasaalang-alang ang pagpoproseso at mga aplikasyon sa hinaharap, ang mga materyales sa LTCC ay dapat ding matugunan ang maraming mga kinakailangan sa pagganap ng mekanikal, tulad ng lakas ng baluktot σ, katigasan ng Hv, ibabaw ng pagkakabaluktot, nababanat na modulus E at pagkabali ng KIC at iba pa.

“Ang pagganap ng proseso sa pangkalahatan ay maaaring magsama ng mga sumusunod na aspeto: Una, maaari itong ma-sinter sa temperatura na mas mababa sa 900 ° C sa isang siksik, di-puno ng maliliit na microstructure. Pangalawa, ang temperatura ng pagkakapal ay hindi dapat masyadong mababa, upang hindi maiwasan ang paglabas ng mga organikong bagay sa pilak na i-paste at ang berdeng sinturon. Pangatlo, pagkatapos magdagdag ng naaangkop na mga organikong materyales, maaari itong itapon sa isang pare-pareho, makinis, at malakas na berdeng tape.

Pag-uuri ng mga materyales sa LTCC
Sa kasalukuyan, ang mga materyales ng ceramic na LTCC ay pangunahing binubuo ng dalawang mga sistema, lalo na ang sistemang “baso-ceramic” at ang sistemang “salamin + ceramic”. Ang pagdidoble na may mababang natutunaw na oksido o baso na natutunaw na mababa ay maaaring mabawasan ang temperatura ng sinter ng mga ceramic na materyales, ngunit ang pagbawas ng temperatura ng sinter ay limitado, at ang pagganap ng materyal ay mapinsala sa iba’t ibang degree. Ang paghahanap para sa mga ceramic na materyales na may mababang temperatura ng sinter ay nakaakit ng pansin ng mga mananaliksik. Ang pangunahing mga pagkakaiba-iba ng naturang mga materyales na binuo ay barium tin borate (BaSn (BO3) 2) serye, serye ng germanate at tellurate, serye ng BiNbO4, serye ng Bi203-Zn0-Nb205, serye ng ZnO-TiO2 at iba pang mga ceramic na materyales. Sa mga nagdaang taon, ang pangkat ng pagsasaliksik ni Zhou Ji sa Tsinghua University ay nakatuon sa pagsasaliksik sa lugar na ito.
Mga pag-aari ng materyal na LTCC
Ang pagganap ng mga produktong LTCC ay ganap na nakasalalay sa pagganap ng mga ginamit na materyales. Pangunahing isinasama ng mga serbisyong ceramic ng LTCC ang mga materyales ng substrate ng LTCC, mga materyales sa pagpapakete at mga materyal na aparato ng microwave. Ang dielectric pare-pareho ay ang pinaka-kritikal na pag-aari ng mga materyales sa LTCC. Ang pare-pareho ng dielectric ay kinakailangan upang ma-serialize sa saklaw ng 2 hanggang 20000 upang maging angkop para sa iba’t ibang mga frequency ng operating. Halimbawa, ang isang substrate na may kamag-anak na permittivity na 3.8 ay angkop para sa disenyo ng mga high-speed digital circuit; ang isang substrate na may isang kamag-anak na permittivity ng 6 hanggang 80 ay maaaring makumpleto nang maayos ang disenyo ng mga high-frequency circuit. ang isang substrate na may isang kamag-anak na permittivity ng hanggang sa 20,000 ay maaaring gumawa ng mga aparato na may mataas na kapasidad ay isinama sa isang istrakturang multilayer. Ang mataas na dalas ay isang halatang kalakaran sa pag-unlad ng mga produktong digital 3C. Ang pagbuo ng mababang dielectric pare-pareho (-10) mga materyales sa LTCC upang matugunan ang mga kinakailangan ng mataas na dalas at mataas na bilis ay isang hamon para sa kung paano maaaring umangkop ang mga materyales sa LTCC sa mga aplikasyon ng mataas na dalas. Ang dielectric na pare-pareho ng 901 system ng FerroA6 at DuPont ay 5.2 hanggang 5.9, ang 4110-70C ng ESL ay 4.3 hanggang 4.7, ang dielectric na pare-pareho ng substrate ng LTCC ng NEC ay halos 3.9, at ang dielectric pare-pareho ng mababa sa 2.5 ay nasa ilalim ng pag-unlad.

Ang sukat ng resonator ay baligtad na proporsyonal sa square root ng dielectric pare-pareho, kaya kapag ginamit bilang isang materyal na dielectric, kinakailangan ang pare-pareho na dielectric na malaki upang mabawasan ang laki ng aparato. Sa kasalukuyan, ang limitasyon ng ultra-low loss o ultra-high Q na halaga, kamag-anak ng permittivity (> 100) o kahit na> 150 dielectric na materyales ay mga hotspot sa pananaliksik. Para sa mga circuit na nangangailangan ng mas malaking capacitance, ang mga materyales na may mataas na dielectric pare-pareho ay maaaring magamit, o isang dielectric material layer na may mas malaking pare-pareho na dielectric ay maaaring mai-sandwiched sa pagitan ng LTCC dielectric ceramic substrate material layer, at ang dielectric pare-pareho ay maaaring nasa pagitan ng 20 at 100. Pumili sa pagitan ng . Ang pagkawala ng dielectric ay isang mahalagang parameter din upang isaalang-alang sa disenyo ng mga aparato ng dalas ng radyo. Direkta itong nauugnay sa pagkawala ng aparato. Sa teorya, inaasahan na mas maliit ang mas maliit. Sa kasalukuyan, ang mga materyales na LTCC na ginagamit sa mga aparato ng dalas ng radyo ay higit sa lahat DuPont (951,943), Ferro (A6M, A6S), Heraeus (CT700, CT800 at CT2000) at Electro-science Laboratories. Hindi lamang nila maibibigay ang naka-serialize na LTCC berde na ceramic tape na may dielectric na pare-pareho, ngunit nagbibigay din ng pagtutugma ng mga materyales sa mga kable.

Ang isa pang mainit na isyu sa pagsasaliksik ng mga materyales sa LTCC ay ang pagiging tugma ng mga co-fired material. Kapag ang co-firing iba’t ibang mga layer ng dielectric (capacitors, resistances, inductances, conductor, atbp.), Ang reaksyon at pagsasabog ng interface sa pagitan ng iba’t ibang mga interface ay dapat kontrolin upang gawing mabuti ang pagtutugma ng co-firing ng bawat dielectric layer, at ang density rate at sintering pag-urong sa pagitan ng mga layer ng interface Ang rate at thermal expansion rate ay pare-pareho hangga’t maaari upang mabawasan ang paglitaw ng mga depekto tulad ng spalling, warping at crack.

Sa pangkalahatan, ang rate ng pag-urong ng mga ceramic material na gumagamit ng teknolohiya ng LTCC ay tungkol sa 15-20%. Kung ang sinterting ng dalawa ay hindi maitugma o magkatugma, ang layer ng interface ay hihiwalay pagkatapos ng pag-sinter; kung ang dalawang mga materyales ay tumutugon sa isang mataas na temperatura, ang nagresultang layer ng reaksyon ay makakaapekto sa mga orihinal na katangian ng kani-kanilang mga materyales. Ang pagiging tugma ng co-firing ng dalawang mga materyales na may iba’t ibang mga dielectric Constant at komposisyon at kung paano mabawasan ang reaktibiti ng pareho ang pokus ng pananaliksik. Kapag ginamit ang LTCC sa mga system na may mataas na pagganap, ang susi sa mahigpit na pagkontrol sa pag-uugali ng pag-urong ay upang makontrol ang sinter shrinkage ng co-fired system ng LTCC. Ang pag-urong ng co-fired system ng LTCC kasama ang direksyon ng XY sa pangkalahatan ay 12% hanggang 16%. Sa tulong ng walang pressure na sinter o teknolohiyang sintering na tinutulungan ng presyon, ang mga materyales na may zero na pag-urong sa direksyon ng XY ay nakuha [17,18]. Kapag sinter, ang tuktok at ibaba ng co-fired layer ng LTCC ay inilalagay sa tuktok at ibaba ng co-fired layer ng LTCC bilang isang layer ng control ng pag-urong. Sa tulong ng isang tiyak na epekto ng pagbubuklod sa pagitan ng control layer at ng multilayer at mahigpit na rate ng pag-urong ng control layer, ang pag-uugali ng pag-uugali ng istraktura ng LTCC kasama ang mga direksyon ng X at Y ay pinaghihigpitan. Upang mabayaran ang pagkawala ng pag-urong ng substrate sa direksyon ng XY, ang substrate ay babayaran para sa pag-urong sa direksyon ng Z. Bilang isang resulta, ang laki ng pagbabago ng istraktura ng LTCC sa mga direksyon ng X at Y ay tungkol sa 0.1% lamang, sa gayon tinitiyak ang posisyon at kawastuhan ng mga kable at butas pagkatapos ng pag-sinter, at pagtiyak sa kalidad ng aparato.