ما هو HTCC و LTCC

مع صعود وتطبيق أجهزة الطاقة ، وخاصة الجيل الثالث من أشباه الموصلات ، تتطور أجهزة أشباه الموصلات تدريجياً في اتجاه الطاقة العالية ، والتصغير ، والتكامل ، والوظائف المتعددة ، مما يضع أيضًا متطلبات أعلى لأداء ركائز التغليف. تتميز ركائز السيراميك بخصائص التوصيل الحراري العالي ، ومقاومة الحرارة الجيدة ، ومعامل التمدد الحراري المنخفض ، والقوة الميكانيكية العالية ، والعزل الجيد ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة الإشعاع ، وما إلى ذلك ، وتستخدم على نطاق واسع في تغليف الأجهزة الإلكترونية.

من بينها ، يتم تعميم الركائز الخزفية متعددة الطبقات المشتعلة بشكل تدريجي وتطبيقها في عبوات الأجهزة عالية الطاقة لأنه يمكن إطلاقها في وقت واحد لمواد الإلكترود والركائز والأجهزة الإلكترونية لتحقيق تكامل عالٍ.

ركائز سيراميك متعددة الطبقات تعمل بالحرق المشترك مصنوعة من العديد من ركائز السيراميك أحادية القطعة من خلال التصفيح والضغط الساخن وإزالة الصمغ والتلبيد وغيرها من العمليات. نظرًا لأنه يمكن زيادة عدد الطبقات ، تكون كثافة الأسلاك عالية ، ويمكن أن يكون طول التوصيل البيني أكبر قدر ممكن. لذلك ، يمكنها تلبية متطلبات الآلة الإلكترونية الكاملة لتصغير الدوائر ، والكثافة العالية ، والوظائف المتعددة ، والموثوقية العالية ، والسرعة العالية والطاقة العالية.

وفقًا لاختلاف درجة الحرارة في عملية التحضير ، يمكن تقسيم الركائز الخزفية المشتعلة إلى ركائز متعددة الطبقات من السيراميك عالي الحرارة (HTCC) وركيزة متعددة الطبقات من السيراميك ذات درجة حرارة منخفضة (LTCC).

(أ) منتجات الركيزة الخزفية HTCC (ب) منتجات الركيزة الخزفية LTCC

إذن ما هو الفرق بين هاتين التقنيتين؟

في الواقع ، عملية إنتاج الاثنين هي نفسها في الأساس. يجب عليهم جميعًا أن يمروا بتحضير الملاط ، وصب الشريط الأخضر ، وتجفيف الجسم الأخضر ، والحفر عبر الثقوب ، وطباعة الشاشة وملء الثقوب ، ودوائر طباعة الشاشة ، وتلبيد التصفيح ، وأخيراً التقطيع ومستحضرات ما بعد المعالجة الأخرى. معالجة. ومع ذلك ، فإن تقنية HTCC هي تقنية إشعال مشترك بدرجة حرارة تلبيد أكبر من 1000 درجة. عادة ، يتم إجراء معالجة إزالة التجاعيد عند درجة حرارة أقل من 900 درجة ، ثم يتم تلبيدها في بيئة درجة حرارة أعلى من 1650 إلى 1850 درجة. بالمقارنة مع HTCC ، فإن LTCC لديها درجة حرارة تلبيد أقل ، بشكل عام أقل من 950 درجة. نظرًا لعيوب درجة حرارة التلبيد العالية ، والاستهلاك الهائل للطاقة ، ومحدودية مواد الموصلات المعدنية على ركائز HTCC ، فقد تم تعزيز تطوير تقنية LTCC.

عملية التصنيع النموذجية لركائز السيراميك متعددة الطبقات

يؤثر الاختلاف في درجة حرارة التلبيد أولاً على اختيار المواد ، مما يؤثر بدوره على خصائص المنتجات المحضرة ، مما يؤدي إلى ملاءمة المنتجين لاتجاهات التطبيق المختلفة.

نظرًا لارتفاع درجة حرارة الحرق لركائز HTCC ، لا يمكن استخدام المواد المعدنية ذات نقطة الانصهار المنخفضة مثل الذهب والفضة والنحاس. يجب استخدام المواد المعدنية المقاومة للصهر مثل التنجستن والموليبدينوم والمنغنيز. تكلفة الإنتاج عالية ، والتوصيل الكهربائي لهذه المواد منخفض ، مما يؤدي إلى تأخير الإشارة. وغيرها من العيوب ، لذلك فهي غير مناسبة لدوائر متناهية الصغر عالية السرعة أو عالية التردد. ومع ذلك ، نظرًا لارتفاع درجة حرارة التلبيد للمادة ، فإنها تتمتع بقوة ميكانيكية أعلى ، وموصلية حرارية واستقرار كيميائي. في نفس الوقت ، تتميز بمصادر المواد العريضة ، التكلفة المنخفضة ، كثافة الأسلاك العالية. ، يتمتع مجال التعبئة والتغليف عالي الطاقة بمتطلبات الموصلية الحرارية العالية والختم والموثوقية بمزيد من المزايا.

تعمل الركيزة LTCC على تقليل درجة حرارة التلبيد عن طريق إضافة الزجاج غير المتبلور والزجاج المتبلور وأكسيد نقطة الانصهار المنخفضة والمواد الأخرى إلى ملاط ​​السيراميك. يمكن استخدام المعادن مثل الذهب والفضة والنحاس ذات الموصلية الكهربائية العالية ونقطة الانصهار المنخفضة كمواد موصلة. إنه لا يقلل التكلفة فحسب ، بل يحصل أيضًا على أداء جيد. ونظرًا لانخفاض ثابت العزل الكهربائي والتردد العالي وأداء الفقد المنخفض للسيراميك الزجاجي ، فهو مناسب جدًا للتطبيق في أجهزة الموجات الراديوية والميكروويف والمليمتر. ومع ذلك ، نظرًا لإضافة مواد زجاجية إلى ملاط ​​السيراميك ، فإن التوصيل الحراري للركيزة سيكون منخفضًا ، كما أن درجة حرارة التلبيد المنخفضة تجعل قوتها الميكانيكية أقل من تلك الموجودة في الركيزة HTCC.

لذلك ، لا يزال الفرق بين HTCC و LTCC حالة من المفاضلات في الأداء. لكل منها مزاياها وعيوبها ، ومن الضروري اختيار المنتجات المناسبة وفقًا لشروط التطبيق المحددة.

الفرق HTCC و LTCC

باختصار ، ستلعب ركائز HTCC دورًا رئيسيًا في التغليف الإلكتروني لفترة طويلة بسبب مزايا التكنولوجيا الناضجة والمواد العازلة الرخيصة. ستكون مزاياها الطبيعية أكثر وضوحًا ، وهي أكثر ملاءمة لاتجاه التطوير للتردد العالي والسرعة العالية والطاقة العالية. ومع ذلك ، فإن مواد الركيزة المختلفة لها مزاياها وعيوبها. نظرًا لمتطلبات دارة التطبيق المختلفة ، فإن متطلبات أداء مواد الركيزة مختلفة أيضًا. لذلك ، سوف تتعايش مواد الركيزة المختلفة وتتطور معًا لفترة طويلة.