LTCC实验报告.doc

LTCC生产实习报告姓 名班 级学 号一、LTCC技术概况（写出对LTCC技术的基本认识，包括基本概念、流程、技术特点等）LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic，低温共烧陶瓷）技术是将陶瓷粉制成生瓷带，根据预先设计的结构，将电极材料、基板、电子器件等一次性烧成的封装技术。LTCC技术也可制成内置无源元件的三维电路基板，在其表面可以贴装IC和有源器件，制成无源、有源集成的功能模块。利用LTCC制备片式无源集成器件和模块具有许多优点，首先，陶瓷材料具有优良的高频高Q特性；第二，使用电导率高的金属材料作为导体材料，有利于提高电路系统的品质因子；第三，可适应大电流及耐高温特性要求，并具备比普通PCB电路基板优良的热传导性；第四，可将无源组件埋入多层电路基板中，有利于提高电路的组装密度；第五，具有较好的温度特性，如较小的热膨胀系数、较小的介电常数温度系数，可以制作层数极高的电路基板，可以制作线宽小于50m的细线结构。另外，非连续式的生产工艺允许对生坯基板进行检查，从而 提高成品率，降低生产成本。LTCC技术是无源集成的主流技术，是电子元器件集成化、模块化的首选，在军事和民用电子领域有着巨大的应用前景。LTCC技术的主要工艺流程有混料、流延、剪切、打孔、填孔、印刷、叠片、等静压、切割、排胶、烧结、封端、烧银、电镀、检测。一、混料与流延：将有机物（主要由聚合物粘结剂和溶解于溶液的增塑剂组成）和无机物（由陶瓷和铁氧体组成）成分按一定比例混合，用球磨的方法进行碾磨和均匀化，然后浇注在一个移动的载带上（通常为聚酯膜），通过一个干燥区，去除所有的溶剂，通过控制刮刀间隙，流延成所需要的厚度，生成生瓷带。通过控制原料配比和流延速度、 流延刀高度、 温度控等关键技术来使生瓷带致密、厚度均匀、无针孔、无划痕裂纹、具有一定的韧性。二、剪裁：将生瓷带按照一定的尺寸进行裁切，得到单张膜片（200mm*160mm）。三、打孔：利用机械冲压或激光打孔技术形成通孔。通孔是在生瓷片上打出的小孔（定位孔：直径5.0mm对位孔: 直径2.0、0.2mm电气互连: 直径0.2mm），用在不同层上以互连电路。在此阶段还要冲制模具孔，帮助叠片时的对准；对准孔用于印刷导体和介质时自动对位。四、填孔：利用传统的厚膜丝网印刷或模板挤压把特殊配方的高固体颗粒含量的导体浆料填充到通孔。五、导体印刷：利用标准的厚膜印刷技术对导体浆料进行印刷和烘干。印刷图形厚度均匀、连续、饱满、无锯齿。六、叠片：将生瓷片按预先设计的层数和次序叠加到一起，形成巴块。叠片是应该注意好对位要求。七、等静压：将叠片巴块真空密封后，放在用水密封的容器中，并在一定的温度、压力下进行一定时间的热压。八、切割：按照设计尺寸对已等静压处理的巴块进行切割。切割前巴块要预热处理，并且做好对位。切割时切割刀的深度要适宜。九、排胶：将原材料浆中添加的有机物去除，以便获得更好的致密性和良好的电气性能有机粘合剂汽化和烧除。排胶要适宜，若排胶不充分-，则烧结后基板会起泡、变形和分层；若排胶过量，则金属化图形脱落、基板碎裂。十、烧结：将生瓷烧成熟瓷。烧结时注意炉内温度的均匀性和烧结温度曲线。十一、封端、烧银：印刷银电极，将产品电极引出。十二、电镀：镀层镍、锡，防止外电极氧化，增加外电极可焊性与耐焊性。十三、组装测试：测量电容的绝缘电阻、耐压值、温度稳定性等是否满足要求。二、LTCC实习经历（写出在LTCC生产实习过程中的所学、所感，可以包括对各个工序的认识，在实际操作中的体会及注意事项等） 在LTCC实习过程中以及结合到我以前所学，我了解到一个产品（如滤波器）尽管设计原理类似，但是采用不同的工艺生产出来，性能及参数稳定性可能差距很大，所以工艺是影响产品性能的重要因素。同时我们国家工艺设备、制造水平的落后也掣肘我们科技水平。 在LTCC生产线的观察，发现LTCC生产工艺复杂，尽管我们自认为学了很多理论知识，但是由于实际情况的复杂性，实践和理论还是有很大的差异性，所以我们还应当虚心学习，相工艺线上的前辈们请教。我还了解到LTCC工艺的打孔步骤是后面所有工序铺垫，如果打孔不对，或者对位不好，必然导致后面生产出来的产品性能不好甚至直接不合格。所以在LTCC工艺线上操作时，更需要的是我们的认真加仔细，因为每一步都关系到后一步，都关系到真个产品，若其中有的工序不对或者操作有误，都会导致产品的失败。 在给穿心电容涂银电极时，因为电容颗粒小，两极之间间距，所以操作时必须规范，涂的面积适中，不能少涂，又不能涂过多，使两极接触在一起。在印刷电极时，一定要对好位，上下电极对齐，表面对齐。打孔时陶瓷面向上，保证瓷片放好，不漏气，这样打出来的孔才不会错位、有误差。孔有对位和排气散热的作用。最后的工序是检测穿心电容的相关参数（绝缘电阻、耐压值、温度稳定性）是否满足产品要求。在检测过程中，测试耐压值后的电容必须要进行放电处理。另外测试的产品中还有相当一部分产品不符合规范，说明我们的工序还有待提高完善，来提高产品的成品率。三、LTCC技术的应用（写出LTCC技术与自己所学专业的结合点，以及以后可能从事的相关工作或课题研究用到LTCC技术可行性）LTCC技术是无源集成的主流技术，与其它集成技术相比，LTCC有着众多优点：一、陶瓷材料具有优良的高频、高速传输以及宽通带的特性。根据配料的不同，LTCC材料的介电常数可以在很大范围内变动，配合使用高电导率的金属材料作为导体材料，有利于提高电路系统的品质因数，增加了电路设计的灵活性；二、可以适应大电流及耐高温特性要求，并具备比普通PCB电路基板更优良的热传导性，极大地优化了电子设备的散热设计，可靠性高，可应用于恶劣环境，延长了其使用寿命；三、可以制作层数很高的电路基板，并可将多个无源元件埋入其中，免除了封装组件的成本，在层数很高的三维电路基板上，实现无源和有源的集成，有利于提高电路的组装密度，进一步减小体积和重量；四、与其他多层布线技术具有良好的兼容性，例如将LTCC与薄膜布线技术结合可实现更高组装密度和更好性能的混合多层基板和混合型多芯片组件；五、非连续式的生产工艺，便于成品制成前对每一层布线和互连通孔进行质量检查，有利于提高多层基板的成品率和质量，缩短生产周期，降低成本。六、节能、节材、绿色、环保已经成为元件行业发展势不可挡的潮流，LTCC也正是迎合了这一发展需求，最大程度上降低了原料，废料和生产过程中带来的环境污染。 我曾经在微固学院的石玉老师那里学习过一段时间，跟着做射频接受机组件，射频电路因为频率过高，集中参数元件应用受限。特别是当需要对接收的信号进行滤波时，普通的LC分立元件无缘滤波电路损耗大，且滤波性能不好，这时候我们考虑的就是采用LTCC工艺制作的滤波器。LTCC滤波器的设计也是基于经典滤波器设计理论，从结构上讲，主要有两种