1. Overzicht van meerlagige keramische technologieën
Meerlagige keramische technologieën zijn fundamenteel voor de moderne productie van elektronica. Drie primaire varianten domineren het veld:
· MLCC (meerlagige keramische condensator)
· Ltcc (cofired keramiek met lage temperatuur)
· Htcc (cofired keramiek op hoge temperatuur)
Hun onderscheidingen liggen in de selectie van de materie, -sintering temperaturen, process details en Application Scenario's.
2. Technische specificaties Vergelijking
|
parameter |
MLCC |
Ltcc |
Htcc |
|
Dielectric Material |
Barium Titanate (Batio₃), Tio₂, Cazro₃ |
Glas-keramisch, keramisch-glas composiet |
Al₂o₃, Aln, Zro₂ |
|
metal elektroden |
Dag/Cu/Ag/Pd-AG (intern); AG (terinals) |
Ag/Au/Cu/Pd-AG (Low-smeltende legeringen) |
W/mo/mn (hoogsmeltende metalen) |
|
sinting Temp. |
1100–1350 ° C |
800–950 ° C |
1600–1800 ° C |
|
Key Products |
Condensatoren |
Filters, duplexers, RF -substraten, antennes |
Keramische substraten, stroommodules, sensoren |
|
Applications |
Consumentenelektronica, automotive, telecom |
RF/microgolfcircuits, 5G -modules |
Aerospace, krachtige elektronica |
3. Productieproces flow
Shared Core Steps:
1. tape giet: het vormen van groene keramische vellen (dikte: 10-100 μm).
2. Screen Printing: Patronen afzetten van elektrodepatronen (bijv. Ag Paste voor LTCC, Ni voor MLCC).
3. laminatie: lagen onder druk (20-50 MPa) stapelen.
4. Sintering: vuren in gecontroleerde atmosferen (N₂/H₂ voor MLCC, lucht voor LTCC/HTCC).
5. Termination: het toepassen van externe elektroden (bijv. Ag -plating voor MLCC).
Critische verschillen:
· Via boren: LTCC/HTCC vereisen laser geboorde vias voor verticale interconnects; MLCC slaat deze stap over.
· sintering sfeer:
· Layer Count:
4. Prestatie-afwegingen
|
Trisch |
MLCC |
Ltcc |
Htcc |
|
capacitantie -dichtheid |
100 μf/cm³ (x7r-grade) |
Nvt (niet-capacitieve focus) |
Nvt |
|
Thermale geleidbaarheid |
3–5 w/m · k |
2–3 w/m · k |
20–30 w/m · K (Aln-gebaseerd) |
|
Cte matching |
Arm (vs. si) |
Gematigd |
Uitstekend (al₂o₃ ≈ 7 ppm/° C) |
|
Hoogfrequent verlies |
Tan Δ <2% (bij 1 MHz) |
Lage invoegverlies (<0,5 dB @ 10 GHz) |
Stabiel tot THz -frequenties |
5. Opkomende innovaties
· Ultra-hoge laag MLCC: TDK's 0,4 μm-laagtechnologie bereikt 220μF in 0402 pakketten.
· 3d LTCC Integration: Kyocera's ingebedde passieven verminderen de grootte van de RF -module met 60%.
· HTCC voor extreme omgevingen: Coorstek's ALN -substraten zijn bestand tegen 1000 ° C in ruimtevaartsensoren.
conclusie:MLCC-, LTCC- en HTCC -technologieën voldoen aan verschillende behoeften in het elektronische spectrum. MLCC domineert geminiaturiseerde passieve componenten, LTCC maakt compacte RF-systemen mogelijk, terwijl HTCC uitblinkt in toepassingen met harde omgeving. Procesoptimalisaties - van materiaalwetenschap tot via architectuur - drive hun voortdurende evolutie in 5G, EV's en geavanceerde ruimtevaartsystemen.
-
