LTCC steht für Low Temperature Co-fired Ceramics. Durch das Brennen bei niedrigen Temperaturen können Metalle mit geringem elektrischen Widerstand (wie Silber) als Leiter verwendet werden. Aufgrund der geringen Verluste eignet sich diese Technologie hervorragend für Hochfrequenzanwendungen. Die einfache Mehrlagen- und Planarisierungstechnologie sowie die geringe Schrumpfungsvarianz ermöglichen eine hochpräzise und hochdichte Montage. Durch den Einsatz von DPC (Direct Plating Copper) wird eine hohe Wärmeleitfähigkeit erreicht, was den Einsatz in Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Wärmeableitung ermöglicht. Auf diese Weise wird erwartet, dass LTCC in verschiedenen Bereichen wie Leiterplatten und Halbleitergehäusen eingesetzt wird.
(Schrumpfungsfreies LTCC)
Das Merkmal von Orbray LTCC liegt in seinem "schrumpfungsfreien Brennverfahren". Indem die Schrumpfung in X- und Y-Richtung während des Brennens unterdrückt und nur in Z-Richtung zugelassen wird, können Substrate mit hoher Positionsgenauigkeit und hervorragender Planarität gebrannt werden.
| Standard-LTCC | NZS-LTCC | |
|---|---|---|
| Schrumpfungsrate | 15% | 0,2% |
| Toleranz | +/- 0,5% | +/- 0,05% |
Vorteile
Hochfrequenzstabilität
Stabil von 1 GHz bis 18 GHz!
Vergleich der Kontraktionsraten
Erhöhte Ausbeute bei gleicher Größe nach dem Brennvorgang!
Hochpräzise Schrumpfungsvariation
Perfekt für Flip-Chip-Spiele!
Eingebaute Hochfrequenzkomponenten
Direkt verkupfert keramisches Substrat
Cu : > 70µm
Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid sind ebenfalls erhältlich.
LTCC-Herstellungsprozes
Video zum Herstellungsprozess von LTCC
Merkmale
- Es ist möglich Silber zu verwenden, das eine niedrige Brenntemperatur
und einen geringen Leitfähigkeitswiderstand aufweist → Flächenwiderstandswert＝３ｍΩ/□ - Minimale Schrumpfungsabweichungen ermöglichen die Herstellung hochpräziser Substrate. → +/-0,05%
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient → 6ppm
- Niedriger dielektrischer Verlustfaktor und gute Hochfrequenzeigenschaften → 0,002
- Direktplattierungskupplung (DPC) ist verfügbar.
- Kompakte Größe, geringe Verluste, hohe Wärmeableitung
- Gutes Preis-Leistungs-Verhältnis
Hauptverwendungszwecke
- Gehäuse für MEMS-Sensoren
- Hochfrequenz-Bauteilgehäuse
- LED-Paket
- Medizinprodukte
- Luft- und Raumfahrt- sowie Industrieausrüstung
Durch ein vom Standard-LTCC-Leiterplattenverfahren abweichendes Verfahren konnten wir eine Hohlstruktur innerhalb der Leiterplatte realisieren.
Dabei wurde nicht nur die Hohlstruktur erzeugt, sondern auch der gesamte Bereich außerhalb des Hohlraums elektrisch leitfähig gemacht, wodurch Leiterplatte und Hohlraum erfolgreich integriert wurden.
Darüber hinaus lassen sich die oberen und unteren LTCC-Leiterplatten, die die interne Hohlstruktur umschließen, genauso wie bei einem Standard-LTCC-Design bestücken und mit Durchkontaktierungen versehen.
Struktur
Diese Struktur zeichnet sich durch einen Hohlraum innerhalb eines Standard-LTCC-Substrats aus und ist je nach Form und Anordnung des Hohlraums äußerst vielseitig einsetzbar.
Außen
Das Hohlprofil bietet eine hohe Gestaltungsfreiheit und ermöglicht vielfältige Formen. Darüber hinaus wird, obwohl die Werte je nach den Konstruktionsvorgaben des jeweiligen Profils variieren, eine hohe Ebenheit der Substratoberfläche erreicht.
Beispielsweise weist ein Hohlprofil mit einer Höhe von 0,50 mm, einer Breite von 150 mm und einer Länge von 70 mm eine Ebenheit von ±20 µm auf.
| Messort | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Messwert | 15,0μm | 20,0μm | 12,5μm | 12,5μm | 20,0μm | 12,5μm |
Außendetails
Wir bieten hochgradig anpassbare Hohlprofilformen, um Ihren spezifischen Anforderungen gerecht zu werden, und wir können Durchkontaktierungs- und Leiterbahnlayouts auf dem gleichen Niveau wie Standard-Leiterplatten bearbeiten.
Foto des Hohlabschnitts
Das Design bietet einen hohen Grad an Freiheit hinsichtlich der Hohlprofile und Säulenbreiten und kann nicht nur gerade Linien, sondern auch Kurven aufnehmen, wodurch die Schaffung verschiedener Hohlstrukturen ermöglicht wird.
Pfeilerquerschnittsfoto
Das Design bietet einen hohen Grad an Freiheit hinsichtlich der Hohlprofile und Säulenbreiten und kann nicht nur gerade Linien, sondern auch Kurven aufnehmen, wodurch die Schaffung verschiedener Hohlstrukturen ermöglicht wird.
Foto des Eckabschnitts
Das Design bietet einen hohen Grad an Freiheit hinsichtlich der Hohlprofile und Säulenbreiten und kann nicht nur gerade Linien, sondern auch Kurven aufnehmen, wodurch die Schaffung verschiedener Hohlstrukturen ermöglicht wird.
Vorteil
Durch die Bildung eines Hohlprofils und die gleichzeitige Anordnung der Leiterbahnen ermöglicht dieses Design die Miniaturisierung und den vielseitigen Einsatz von Leiterplatten in verschiedenen Anwendungen.
Gleichzeitig können durch die Integration von Produkten, die zuvor aus mehreren Komponenten bestanden, Materialkosten und Montageaufwand reduziert werden.
Da Struktur und Leiterplatte integriert sind, ist ein wartungsfreier Betrieb, einschließlich Feineinstellungen, möglich, die Handhabung wird vereinfacht und die Arbeitseffizienz voraussichtlich gesteigert.
Anwendungsbeispiel
・Düsen, die Elektroden benötigen
⇒Die Düse des Atmosphärendruck-Plasmareinigungsgeräts.
Ermöglicht eine hochflexible Einstellung der internen Leiterbahnform und des Leiterabstands in Abhängigkeit vom verwendeten Gas.
Auch Gleichrichterformen lassen sich realisieren und die Struktur des Hohlprofils selbst anpassen.
・Ein Substrat, das den Hohlraum als Strömungskanal nutzt
⇒Sensorbereich für die Gas- und Flüssigkeitskomponentenanalyse.
⇒Die
Wasserkühlung ermöglicht den Durchfluss von Gas und Flüssigkeit sowie Hochtemperatur-Gegenmaßnahmen.
Die Form der Leiterplatte kann angepasst und die Struktur des Hohlprofils selbst justiert werden.
・Ein Substrat mit besonderen Eigenschaften, das durch Füllen des Hohlraums mit einem anderen Material entsteht
⇒Verwendung als Substrat mit hervorragenden Hochfrequenzeigenschaften (kann ohne Füllung verwendet werden).
⇒Verwendung als Substrat mit reduzierten Signalstörungen durch Füllung mit einem Material mit hohen Abschirmungseigenschaften.
⇒Verwendung als Substrat mit hoher Wärmeableitung durch Füllung mit einem Material mit hohen Wärmeableitungseigenschaften.
・Integrierte Bauteilplatine, die für Miniaturisierung und Platzersparnis entwickelt wurde (Hinweis: Für die Montage ist eine Öffnung erforderlich)
⇒Wird als Hohlraumsubstrat mit montierten und eingebetteten Bauteilen verwendet.
・Ein Substrat, das aufgrund seiner Struktur eine teilweise Wärmedämmung erfordert
⇒Wird verwendet, wenn sich die effektive Temperatur zwischen der oberen und der unteren Leiterplatte unterscheidet oder wenn Sie eine Seite höher (oder niedriger) als die andere halten möchten.
