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近幾十年來，隨著通訊技術(shù)領(lǐng)域的高速發(fā)展，用于軍用與民用的電子產(chǎn)品，武器裝備等都加快了更新?lián)Q代速度。大到雷達(dá)衛(wèi)星的研發(fā)，小到便于穿戴的人工智能設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了井噴式的發(fā)展;移動(dòng)通信技術(shù)從2G、3G、4G到如今的5G，更新?lián)Q代周期不斷縮短。與此同時(shí)，各行各業(yè)也對(duì)電子元器件提出了更高的要求。為了便于電路的大規(guī)模集成，具有更好的系統(tǒng)穩(wěn)定性，要求器件具有高的傳輸速度、低損耗且便于小型化。從而使得器件的封裝尺寸大幅度減小，電路的密度進(jìn)一步提高，逐漸形成了從單一電子元器件到電路模塊化的發(fā)展趨勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)外實(shí)現(xiàn)電路封裝集成的方法主要包含了多層電路板技術(shù)、硅片半導(dǎo)體技術(shù)、薄膜技術(shù)、共燒陶瓷技術(shù)。其中采用共燒陶瓷技術(shù)進(jìn)行封裝集成的器件由于具有高的熱導(dǎo)率、高可靠性、結(jié)構(gòu)致密、低成本等特點(diǎn)，使得共燒陶瓷技術(shù)受到了科研工作者的廣泛關(guān)注，逐漸成為了主要的集成封裝技術(shù)之一。

共燒陶瓷技術(shù)分為低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)與高溫共燒陶瓷(HTCC)技術(shù)。在工藝流程上最主要的區(qū)別是燒結(jié)溫度不同。LTCC在制備陶瓷漿料的環(huán)節(jié)中引入適量的玻璃來降低燒結(jié)溫度，在950℃以下實(shí)現(xiàn)致密化。而HTCC則需要在高溫下完成燒結(jié)，不能與具有低電阻率的Ag、Cu等實(shí)現(xiàn)匹配共燒。因此，相比之下LTCC技術(shù)的性價(jià)比更高，具有更為廣闊的應(yīng)用前景。

1.LTCC技術(shù)簡(jiǎn)介

LTCC技術(shù)是1982年美國(guó)休斯公司開發(fā)出來的一種新型材料技術(shù)。其原理是將設(shè)計(jì)好的電路結(jié)構(gòu)采用厚膜技術(shù)把電極材料、電子陶瓷材料等一次性燒結(jié)成型。具體方式為將流延好的生瓷帶通過打孔、填充、內(nèi)電路印刷等工藝制成生瓷薄片，然后經(jīng)過疊片、等靜壓，在低溫下燒結(jié)為陶瓷基板，最后涂上電極材料再次燒結(jié)，完成器件制作。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多種無源元件(如電容、耦合線、電感、微帶線等)制作在不同的陶瓷介質(zhì)層中，充分利用了三維結(jié)構(gòu)布線的優(yōu)勢(shì)，多層陶瓷片采用通孔互聯(lián)的方式將各類無源元件連接在一起,實(shí)現(xiàn)高度集成化。將含有無源元件的基板表面貼裝IC芯片和有源器件，實(shí)現(xiàn)無源與有源集成的功能模塊。這種方式很大程度上完成了電路的小型化，同時(shí)也提高了電路的密度，非常適合射頻無線通訊領(lǐng)域的應(yīng)用。

LTCC工藝詳細(xì)流程如下圖所示：

(1)粉體與粘合劑的混合：將原料與有機(jī)物添加劑均勻的混合，使其形成具有粘性的漿料;

(2)流延與切割：把上一步制備好的漿料注入傳輸帶上，然后進(jìn)行干燥成型，形成致密且厚度均勻的生瓷帶，然后按照設(shè)計(jì)好的尺寸進(jìn)行切割;

(3)打孔：按照各層電路的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行打孔，為了保證精確性，通常采用激光打孔的方式來實(shí)現(xiàn);

(4)通孔填充：把金屬漿料注入通孔中，完成通孔的填充，使得各層之間相互連通;

(5)印刷電路：根據(jù)設(shè)計(jì)好的網(wǎng)板，采用絲網(wǎng)印刷的方式，將電路印刷到生瓷帶上并烘干;

(6)疊片與等靜壓：將印刷好的帶有電路的膜片按一定順序放入疊模中，然后靜壓成型，在操作時(shí)要注意各個(gè)孔位對(duì)齊;

(7)生瓷切片：將靜壓后的多個(gè)器件切割成為單個(gè)器件;

(8)燒結(jié)：按照預(yù)設(shè)的燒結(jié)曲線對(duì)器件進(jìn)行燒結(jié)，需要注意排出有機(jī)物的時(shí)間與升降溫時(shí)的速率，降低燒結(jié)過程中產(chǎn)生的氣孔對(duì)器件性能的影響;

(9)測(cè)試：對(duì)燒結(jié)完成的器件進(jìn)行電氣特性、結(jié)構(gòu)等方面的測(cè)試。

2.LTCC技術(shù)特點(diǎn)

目前在眾多小型化技術(shù)中，LTCC技術(shù)以其眾多優(yōu)點(diǎn)而成為當(dāng)前無源器件小型化的主流技術(shù)。此外，在手機(jī)，汽車等領(lǐng)域內(nèi)均能見到LTCC小型化產(chǎn)品，可見其技術(shù)的優(yōu)越性是其他小型化技術(shù)無法比擬的。因此，從4個(gè)方面重點(diǎn)闡述LTCC技術(shù)特點(diǎn)：

1.電路設(shè)計(jì)靈活多樣化。根據(jù)生產(chǎn)LTCC原材料的配料比例的差異性，使得生產(chǎn)出的LTCC材料的介電常數(shù)變化幅度較大，在此基礎(chǔ)上配合高電導(dǎo)率的金屬材料，使得電路系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)大幅提高，增加了電路設(shè)計(jì)的靈活性。

2.散熱性。由于陶瓷材料具有較強(qiáng)的導(dǎo)熱性，使得生產(chǎn)出來的成品具備強(qiáng)大的散熱能力，提升器件性能的可靠性，可應(yīng)用于高溫等惡劣環(huán)境。

3.低成本高集成性。由于LTCC 技術(shù)將無源器件埋入基板中進(jìn)行多層電路布局排線，則免去了對(duì)各個(gè)子組件的封裝成本。同時(shí)可在基板表面貼裝有源器件，實(shí)現(xiàn)無源和有源的高集成性。

4.非連續(xù)性。在生產(chǎn)多層LTCC基板前，可對(duì)任何子基板進(jìn)行單獨(dú)質(zhì)量檢驗(yàn)，同時(shí)也可以對(duì)有問題的子基板單獨(dú)重新設(shè)計(jì)，以保證其良品率，同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本。