CBAS体系低温共烧材料研究文献综述
2020-06-03 09:06
1.引言
21世纪以来,随着微电子信息技术的发展,这推动了人们将电子产品往微型化、数字化、功能化及高可靠性等方面的发展。其中低温共烧陶瓷技术(Low Temperature Cofired Ceramic,LTCC)实现了电子基板材料的高传播速度、高布线密度及低损耗等性能指标,从而被广泛地应用于基板材料、封装材料以及微波器件材料等,目前已经应用于便携式电子装置如移动电话、PDA、蓝牙设备及超级电脑等[1]。
低温共烧陶瓷技术(LTCC)是近年来人们越来越重视的多学科交叉的整合组件技术,涉及材料科学、电路设计 、微波技术等广泛领域。因其优异的电子、热机械特性己成为未来电子元件集成化、模组化的首选方式它采用厚膜材料,根据预先设计的结构,将电极材料、基板、电子器件等一次烧成,是一种用于实现高集成、高性能的电子封装技术。目前,LTCC材料在日本 、美国等发达国家已进入产业化、系列化和可进行材料设计的阶段[2,3]。
上世纪80年代末,美国和日本的一些电子和陶瓷制造商增加了LTCC 技术的研发力度,其中美国 IBM公司率先成功实现了将铜作为布线材料和用低介电常数陶瓷基板的商业应用,该基板的尺寸为127mm#215;127mm#215;7层,作为多芯片组件(MCM)封装材料应用在大型计算机中[4]。
2 .LTCC技术简述
目前的集成封装技术主要有硅片半导体技术、薄膜技术、多层电路板技术以及LTCC技术。LTCC技术是一种低成本封装的解决方法,具有研制周期短的特点[5],是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带,在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制成所需要的电路图形,并将多个被动组件 (如低容值 电容 、电阻、滤波器 、阻抗转换器 、耦合器等)埋入多层陶瓷基板中,然后叠压在一起,内外电极可分别使用银、铜、金等金属,在900℃下烧结,制成三维电路网络的无源集成组件,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。[6,7]
与其他集成技术相比,LTCC具有以下优点[8,9]:
(1) 内埋置元器件,减少了连接芯片导体的长度和接点数,可以制作多达几十层电路基板,制作线宽最小为50 um的细线电路,多层互连,提高了组装密度。
(2) 可以适应大电流、大功率、耐高温等特性要求,有优良的热传导性和较小的热膨胀系数。
(3) 与薄膜多层布线技术具有良好的兼容性,两者结合可实现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。
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