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LTCC(低温共烧陶瓷)内电极导电银浆简介



低温共烧陶瓷基板技术(LTCC)是一种高密度集成封装技术,而其中的导电银浆料是制备高可靠性电子元件的关键原材料之一,其成分及性能对烧结后厚膜的导电性能、焊接性能以及与基板的共烧匹配性有极大的影响。


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一、LTCC导电浆料市场现状


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在LTCC技术的应用过程中,需要LTCC生瓷带与电极浆料匹配性良好,才能保证产品在烧结过程中的平整度以及电极图案的精准度。由于在LTCC生瓷带方面与国外厂商存在明显的差距,目前我国所使用的LTCC生瓷带基本被Ferro、Dupont等国际厂商垄断,相应的所使用的电极浆料也基本被生瓷带供应商控制,这导致我国研发和生产的LTCC器件成品高昂,更重要的是核心关键技术受制于人。


二、银浆与生瓷带的匹配性



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由于LTCC工艺容差性小、工艺对接及控制指标极高,在开发LTCC用银导电极浆料过程中,必须全面考虑与LTCC生瓷带之间的匹配性。其中主要包括烧结收缩行为匹配、热膨胀系数匹配及化学相容性匹配这三方面,以减少层裂,翘曲和裂纹的产生。


三、导电银浆的组成特性



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导电银浆具有高导电率、低成本的特点,在导体浆料中应用广泛,现已成为导电浆料研发的主体。LTCC内电极用银浆属于采用银粉作为功能相的导电浆。导电银浆由银粉、有机载体及改性剂组成。有机载体通常由溶剂、增塑剂、流平剂、表面活性剂以及其他助剂组成。通过调节有机载体的成分配比和它在银浆中的含量来控制整个银浆的粘度、流平性、触变性和细度等工艺性能,使银浆料具有良好的丝网印刷性能。经混合搅拌、三辊轧制后形成均匀膏状物,通过丝网在基片上印刷成膜,最后经过烧结获得固化膜。


四、共烧收缩率


银浆和生瓷带共烧升温曲线 图源自网络


在银浆中可以用乙基纤维素、松油醇等为有机载体。银浆和生瓷带一起烧结时有着各自的收缩率,因此需要调整银浆和生瓷带的共烧收缩率,后简称共烧收缩率。当银浆和生瓷带收缩率相差较大时,烧结产品会产生翘曲、裂纹、分层等现象,极大降低了元器件的电性能、稳定性以及使用寿命等,因此,调节共烧收缩率是十分必要的。


五、共烧收缩率影响因素



影响共烧收缩率的因素众多,如:生瓷带的烧结特性、银浆配方、银浆印刷图形的厚度、烧结工艺。银浆配方中无机相银粉的含量、立体形态、粒度分布、比表面积以及不同银粉搭配比例 ;有机相中树脂的种类、含量分散剂以及烧结助剂等均会影响烧结收缩率。


制备工艺中峰值温度和保温时间对收缩率也有影响。导电银浆与基体有良好共烧收缩率的同时,也需要具有高的导电性。如添加纳米银粉能填充球形银粉的间隙,增加银膜的致密性,提高烧结质量,进一步提高导电性;或适当增加片状银粉,颗粒间由点接触改善为面面接触和点面接触,有效降低银膜电阻,提高银浆导电性能。另外,导电银浆对印刷分辨率、浆料细度和浆料流变特性也有非常高的要求。


近年来,国家在电子元器件领域内国产化的要求越来越迫切,部分国内厂商已经逐步开发自 主LTCC生瓷带,但是在电极浆料的开发方面与国外厂商还存在较大的差距,还未完全掌握LTCC导电浆料所需的玻璃粉、银粉和有机载体等基础材料的关键技术。伴随着原材料的上涨, 生产成本也随之提高。因此开发出自主知识产权、与LTCC生瓷带相匹配的导电浆料,对于LTCC领域的发展具有重要意义。


目前市场上大规模使用的LTCC用导电浆料基本被Ferro、Dupont、贺利氏等国际厂商垄断, 其中FERRO占了70%左右的份额,其余份额基本被DuPont、贺利氏等企业占据,使用进口浆料的成本较高。目前国内LTCC大部分都还处于研究之中,相应的企业有贵研铂业、西安宏星电子浆料等。


为了进一步加强交流,艾邦建有LTCC交流群,诚邀LTCC生产企业、设备、材料企业参与。目前群友包括:风华高科、顺络电子、中国电科二所、麦捷微、宏达电子、佳利电子等加入。



目前已经加入的群友有:


企业

职位主营产品

CETC10

设计师

LTCC滤波器,模块,薄膜滤波器,可定制开发

KEKOEquipmentLtd

销售部经理

LTCC HTCC 叠层陶瓷器件生产设备加工设备

SAA

ltcc

天线

Simon电子

总工

LTCC

北京无线电测量研究所

副主任

ltcc基板

成都宏科电子科技有限公司

材料器件厂副厂长

LTCC产品

东荣电子

业务副总经理

日本共立瓷粉,5G天线,则武浆料,LTCC设备,

风华高科

研发工程师

LTCC滤波器

风华高科

研发工程师

LTCC滤波器

风华高科

项目经理

LTCC滤波器

广东风华高新科技股份有限公司

研发工程师

LTCC滤波器、天线,LTCC基板,LTCC流延生片

国巨

FAE

LTCC产品

国巨电子

工厂经理

LTCC

杭州悠洋

技术

ltcc

嘉兴佳利电子

材料研发工程师

LTCC 介质

俊英科技

市场经理

LTCC

俊英科技

工程师

LTCC滤波器及射频微波器件

昆山鑫泽鸿电子有限公司

销售

LTCC、铁氧体粉、合金粉……等等。

堃成科技

销售经理

LTCC滤波器,介质滤波器

上海傲鲲实业有限公司

经理

LTCC的生产设备

上海航天电子有限公司

工艺

LTCC

上海晶材新材料科技有限公司

工艺主管

LTCC生料带

上海网谊光电科技有限责任公司

总经理

 LTCC网版,MLCC网版,MCH网版,LED网版

深圳波而特电子

总经理

LTCC电子元器件、模块等各种微波产品

深圳市麦捷微电子科技股份有限公司

销售总监

LTCC、介质、声表滤波器

深圳顺络电子

开发工程师

片式电感,LTCC滤波器

石家庄铁道大学

教师

LTCC 陶瓷基板,微波介质陶瓷,多孔陶瓷

顺络电子

设备工程师

ltcc

皖淮研究院

研究员

多孔陶瓷材料,LTCC材料,微波介质陶瓷。

研创光电(深圳)有限公司

销售

LTCC陶瓷滤波器

研创光电科技

采购副理

通讯行业用LTCC滤波器、靶材

中电二所

工程师

LTCC基板及元器件

中国电科二所

市场处高级经理

真空热处理设备、LTCC 设备

中国电科二所微组装中心

市场

LTCC电路基板、LTCC滤波器、微组装业务

中国电子科技集团公司第二研究所

工程师

LTCC/HTCC系统集成

中国电子科技集团公司第二研究所

销售经理

ltcc/htcc等陶瓷生产产线

中国电子科技集团公司第四十三研究所

工程师

LTCC

株洲宏达电子股份有限公司深圳波而特事业部(LTCC事业部)

副总工程师

LTCC无源器件、绕线功分器、射频变压器等


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