Awọn ibeere ohun elo LTCC

Awọn ibeere ohun elo LTCC
Awọn ibeere fun awọn ohun -ini ohun elo ti awọn ẹrọ LTCC pẹlu awọn ohun -ini itanna, awọn ohun -ini thermomechanical ati awọn ohun -ini ilana.

Iduro aisi -itanna jẹ ohun -ini to ṣe pataki julọ ti awọn ohun elo LTCC. Niwọn igba ti ipilẹ ipilẹ ti ẹrọ igbohunsafẹfẹ redio-gigun ti resonator jẹ iwọn aiyipada si gbongbo onigun mẹrin ti ibakan aisi-itanna ti ohun elo naa, nigbati igbohunsafẹfẹ iṣẹ ti ẹrọ naa lọ silẹ (bii awọn ọgọọgọrun ti MHz), ti ohun elo kan pẹlu ibakan aisi -itanna kekere ti lo, ẹrọ Iwọn naa yoo tobi pupọ lati lo. Nitorinaa, o dara julọ lati ṣe agbekalẹ igbagbogbo aisi -itanna lati ba awọn igbohunsafẹfẹ iṣẹ ṣiṣe oriṣiriṣi lọ.

Pipadanu aisi -itanna tun jẹ paramita pataki ti a gbero ninu apẹrẹ awọn ẹrọ igbohunsafẹfẹ redio, ati pe o ni ibatan taara si pipadanu ẹrọ naa. Ni imọran, kere julọ dara julọ. Olutọju iwọn otutu ti ibakan aisi -itanna jẹ paramita pataki ti o pinnu iduroṣinṣin iwọn otutu ti iṣẹ itanna ti ẹrọ igbohunsafẹfẹ redio.

Lati rii daju igbẹkẹle ti awọn ẹrọ LTCC, ọpọlọpọ awọn ohun-ini thermo-darí gbọdọ tun gbero nigbati yiyan awọn ohun elo. Ọkan ti o ṣe pataki julọ jẹ isodipupo ti imugboroosi igbona, eyiti o yẹ ki o baamu igbimọ Circuit lati ta bi o ti ṣee ṣe. Ni afikun, gbigbero iṣiṣẹ ati awọn ohun elo ọjọ iwaju, awọn ohun elo LTCC yẹ ki o tun pade ọpọlọpọ awọn ibeere ṣiṣe ẹrọ, gẹgẹ bi agbara atunse σ, lile Hv, fifẹ dada, modulu rirọ E ati lile KIC ati bẹbẹ lọ.

“Iṣe ilana le ni gbogbogbo pẹlu awọn abala atẹle: Ni akọkọ, o le jẹ ki o gbẹ ni iwọn otutu ti o wa ni isalẹ 900 ° C sinu ipon, microstructure ti ko ni agbara. Keji, iwọn otutu iwuwo ko yẹ ki o kere pupọ, nitorinaa ki o má ba ṣe idiwọ itusilẹ nkan ti ara ni lẹẹ fadaka ati igbanu alawọ ewe. Kẹta, lẹhin ti o ṣafikun awọn ohun elo Organic ti o yẹ, o le sọ sinu aṣọ ile, dan, ati teepu alawọ ewe to lagbara.

Sọri ti awọn ohun elo LTCC
Ni lọwọlọwọ, awọn ohun elo seramiki LTCC ni o kun pẹlu awọn eto meji, eyun eto “gilasi-seramiki” ati eto “gilasi + seramiki”. Doping pẹlu oxide-yo kekere tabi gilasi-kekere le dinku iwọn otutu gbigbona ti awọn ohun elo seramiki, ṣugbọn idinku ti iwọn otutu ti o rọ jẹ opin, ati pe iṣẹ ti ohun elo yoo bajẹ si awọn iwọn oriṣiriṣi. Wiwa fun awọn ohun elo seramiki pẹlu iwọn otutu gbigbona kekere ti fa ifamọra awọn oluwadi. Awọn oriṣi akọkọ ti iru awọn ohun elo ti o dagbasoke jẹ jara boum tin borate (BaSn (BO3) 2), germanate ati tellurate jara, jara BiNbO4, Bi203-Zn0-Nb205 jara, jara ZnO-TiO2 ati awọn ohun elo seramiki miiran. Ni awọn ọdun aipẹ, ẹgbẹ iwadii Zhou Ji ni Ile -ẹkọ giga Tsinghua ti jẹri si iwadii ni agbegbe yii.
Awọn ohun -ini LTCC
Iṣe awọn ọja LTCC gbarale igbọkanle lori iṣẹ awọn ohun elo ti a lo. Awọn ohun elo seramiki LTCC pẹlu awọn ohun elo sobusitireti LTCC, awọn ohun elo iṣakojọpọ ati awọn ohun elo ẹrọ makirowefu. Dielectric ibakan jẹ ohun -ini to ṣe pataki julọ ti awọn ohun elo LTCC. A nilo igbagbogbo aisi -itanna lati jẹ serialized ni sakani 2 si 20000 lati dara fun awọn igbohunsafẹfẹ iṣẹ ṣiṣe oriṣiriṣi. Fun apẹẹrẹ, sobusitireti pẹlu iyọọda ibatan ti 3.8 jẹ o dara fun apẹrẹ ti awọn iyika oni-nọmba giga-iyara; sobusitireti pẹlu iyọọda ibatan ti 6 si 80 le pari pipe apẹrẹ ti awọn iyika igbohunsafẹfẹ giga; sobusitireti pẹlu iyọọda ojulumo ti o to 20,000 le ṣe awọn ẹrọ Agbara-giga ni a ṣepọ sinu eto pupọ. Iwọn igbohunsafẹfẹ giga jẹ aṣa ti o han gedegbe ni idagbasoke ti awọn ọja 3C oni -nọmba. Idagbasoke ti igbagbogbo aisi -itanna (ε≤10) awọn ohun elo LTCC lati pade awọn ibeere ti igbohunsafẹfẹ giga ati iyara giga jẹ ipenija fun bii awọn ohun elo LTCC ṣe le ṣe deede si awọn ohun elo igbohunsafẹfẹ giga. Iduro aisi-itanna ti eto 901 ti FerroA6 ati DuPont jẹ 5.2 si 5.9, 4110-70C ti ESL jẹ 4.3 si 4.7, ibawọn aisi-itanna ti NEC’s LTCC substrate jẹ nipa 3.9, ati pe aisi-itanna nigbagbogbo bi kekere bi 2.5 wa labẹ idagbasoke.

Iwọn ti resonator jẹ idakeji ni idakeji si gbongbo onigun mẹrin ti ibakan aisi -itanna, nitorinaa nigba lilo bi ohun elo aisi -itanna, a nilo igbagbogbo aisi -itanna lati tobi lati dinku iwọn ẹrọ. Ni lọwọlọwọ, opin ti pipadanu olekenka-kekere tabi iye Q giga-giga, iyọọda ibatan (> 100) tabi paapaa> Awọn ohun elo aisi-itanna 150 jẹ awọn aaye iwadi. Fun awọn iyika ti o nilo agbara nla, awọn ohun elo pẹlu ibakan aisi -itanna giga le ṣee lo, tabi fẹlẹfẹlẹ ohun elo aisi -itanna pẹlu ibakan aisi -itanna ti o tobi le jẹ iyanrin laarin fẹlẹfẹlẹ ohun elo sobusitireti seramiki LTCC, ati ibakan aisi -itanna le wa laarin 20 ati 100. Yan laarin . Pipadanu aisi -itanna tun jẹ paramita pataki lati gbero ninu apẹrẹ awọn ẹrọ igbohunsafẹfẹ redio. O ni ibatan taara si pipadanu ẹrọ naa. Ni imọran, a nireti pe kere julọ dara julọ. Lọwọlọwọ, awọn ohun elo LTCC ti a lo ninu awọn ẹrọ igbohunsafẹfẹ redio jẹ o kun DuPont (951,943), Ferro (A6M, A6S), Heraeus (CT700, CT800 ati CT2000) ati Awọn ile-iṣẹ imọ-ẹrọ imọ-ẹrọ. Wọn ko le pese teepu seramiki alawọ ewe LTCC serialized nikan pẹlu ibakan aisi -itanna, ṣugbọn tun pese awọn ohun elo wiwa tuntun.

Ọrọ miiran ti o gbona ninu iwadii ti awọn ohun elo LTCC jẹ ibaramu ti awọn ohun elo ifisilẹ. Nigbati ifowosowopo oriṣiriṣi awọn fẹlẹfẹlẹ aisi-itanna (awọn alamọ, awọn atako, awọn ifa, awọn oludari, ati bẹbẹ lọ), iṣesi ati itankale wiwo laarin awọn atọkun oriṣiriṣi yẹ ki o wa ni iṣakoso lati jẹ ki ibaramu ifowosowopo ti fẹlẹfẹlẹ aisi-itanna kọọkan dara, ati iwuwo iwuwo ati sisọ isunki laarin awọn fẹlẹfẹlẹ wiwo Awọn oṣuwọn ati iwọn imugboroosi igbona jẹ deede bi o ti ṣee lati dinku iṣẹlẹ ti awọn abawọn bii fifọ, fifẹ ati fifọ.

Ni gbogbogbo, oṣuwọn isunki ti awọn ohun elo seramiki nipa lilo imọ-ẹrọ LTCC jẹ nipa 15-20%. Ti o ba ti sintering ti awọn meji ko le wa ni ibamu tabi ni ibamu, ni wiwo Layer yoo pin lẹhin sintering; ti awọn ohun elo meji ba fesi ni iwọn otutu ti o ga, fẹlẹfẹlẹ esi abajade yoo kan awọn abuda atilẹba ti awọn ohun elo oludari. Ibaramu ifowosowopo ti awọn ohun elo meji pẹlu oriṣiriṣi awọn idiwọn aisi-itanna ati awọn akopọ ati bi o ṣe le dinku ifasẹhin ifọkanbalẹ jẹ idojukọ ti iwadii. Nigbati a ba lo LTCC ni awọn eto ṣiṣe ṣiṣe giga, bọtini si iṣakoso ti o muna ti ihuwasi isunki ni lati ṣakoso isunki fifẹ ti eto ifowosowopo LTCC. Isunki ti eto ifowosowopo LTCC lẹgbẹẹ itọsọna XY jẹ gbogbo 12% si 16%. Pẹlu iranlọwọ ti aiṣedede ti ko ni titẹ tabi imọ-ẹrọ imudaniloju titẹ, awọn ohun elo pẹlu isunki odo ni itọsọna XY ni a gba [17,18]. Nigbati o ba rọ, oke ati isalẹ ti fẹlẹfẹlẹ ifowosowopo LTCC ni a gbe sori oke ati isalẹ ti fẹlẹfẹlẹ ifowosowopo LTCC bi Layer iṣakoso isunki. Pẹlu iranlọwọ ti ipa isomọ kan laarin Layer iṣakoso ati multilayer ati oṣuwọn isunki ti o muna ti fẹlẹfẹlẹ iṣakoso, ihuwasi isunki ti eto LTCC lẹgbẹẹ awọn itọsọna X ati Y ti ni ihamọ. Lati le isanpada fun pipadanu isunki ti sobusitireti ni itọsọna XY, sobusitireti yoo san fun isunki ni itọsọna Z. Bi abajade, iyipada iwọn ti eto LTCC ni awọn itọsọna X ati Y jẹ nipa 0.1%nikan, nitorinaa aridaju ipo ati deede ti wiwa ati awọn iho lẹhin rirọ, ati idaniloju didara ẹrọ naa.