薄膜电路技术在tr组件中的应用

薄膜电路技术在tr组件中的应用内容摘要：

种可用于 X 波段 T/R 组件的精细混合 (Finebrid)集成技术，这种技术是将 LTCC 和薄膜技术集成在一起，在采用杜邦 951 或 943 生瓷制造的LTCC 板上，不用抛光等处理，直接制造精细薄膜电路图形，结构示意图见图 8。 利用 LTCC 容易实现多层的特点，把直流电源线、控制信号 线做在不同的层上，还可埋置电阻、电容等无源器件。 选用杜邦 951 或 943 生瓷，是因为制成的LTCC 损耗比较小。 利用薄膜的高精度特点，把无源器件 (如Lange 耦合器、滤波器、电阻网络、衰减器、功率 分配器 等 )集成在 LTCC 表面。 实用中薄膜图形典型的线条及间距 20微米，膜层厚度 5 微米； NiCr 层充当电阻层和粘附层。 从结构图上可以看出，芯片安装在 LTCC 表面的凹腔内，可以减小键合长 度及关联电感，芯片热量可通过背面的散热通孔柱传到下面的热沉上，可克服 LTCC 热导率低的缺点。 经可靠性测试，在 LTCC 表面实施薄膜工艺与在氧化铝陶瓷上的可靠性相当。 4. 结语 从以上分析可以看出，与传统的在陶瓷基板实施薄膜工艺相比，薄膜技术在 T/R 组件的应用有两个明显的新的趋势，一是，在高导热的 金属、合金、复合材料 ( Al/SiC)上采用多层薄膜工艺，制造 T/R 组件，提高了组件耐功率性能，并且利于封装；还可根据设计需要把芯片贴装在表面的凹腔内，减短了金丝键合的长度或者不用键合，减小了或克服了寄生效应，改善组件性能；二是在其他多层基板 (如 HTCC或 LTCC)上，实施薄膜工艺制造 T/R 组件，充分发挥 HTCC或 LTCC 易实现多层及埋置无源器件的优点以及薄膜工艺高精度、低损耗的优点，对减小 T/R 组件基板尺寸、改善组件的电性能和热性能有重要意义。 国内，在 T/R 组件的制造领域，尚未见相关应用报导，可加以 重视，开展相关跟进研究工作。 低溫共燒多層陶瓷 (LTCC)技術特點與應用 字体 : 小 中 大 | 打印 发表于 : 20201023 12:11 作者 : 00d44 来源 : 微波技术网 單晶片模組技術尚未實用化之前，被動元件在成本及特性的因素下，無法完全整合於 IC 內，必須利用外接的方式來達到功能模組，但是因為在功能模組上所使用的被動元件數目相當多，容易造成可靠度低、高生產成本及基板面積不易縮小等缺點，所以利用低溫共燒多層陶瓷（ LowTemperature Cofired Ceramics； LTCC）技術來克服上述的缺點。 低溫共燒陶瓷以其優異的電子、機械、熱力特性，已成為未來電子元件積集化、模組化的首選方式，在全球發展迅速，目前已初步形成產業雛形。 ■低溫共燒陶瓷技術成被動元件顯學 低溫共燒多層陶瓷技術提供了高度的主動元件或模組及被動元件的整合能 力，並能到模組縮小化及低成本的要求，可以堆疊數個厚度只有幾微米的陶瓷基板，並且嵌入被動元件以及其他 IC，所以近年來 LTCC 是被動元件產業極力開發的技術。 低溫共燒多層陶瓷技術是利用陶瓷材料作為基板，將低容值電容、電阻、耦合等被動元件埋入多層陶瓷基板中，並採用金、銀、銅等貴金屬等低阻抗金屬共燒作為電極，再使用平行印刷來塗佈電路，最後在攝氏 850∼ 900 度中燒結而形成整合式陶瓷元件。 除了晶片、石英震盪器、快閃記憶體以及大電容和大電阻之外，大多數的被動元件及天線都能採用低溫共燒多層陶瓷（ LTCC）技術來將元件埋入基板，容易的地將被動元件與電路配線集中於基板內層，而達到節省空間、降低成本的SoP（ System on Package）目標，開發出輕、薄、短、小及低成本的模組。 圖 2：利用多層多成分陶瓷的共燒而實現被動元件集成 ■低溫共燒多層陶瓷特性較其他技術具有優勢 電子元件的模組化已成為產品必然的趨勢，尤其以 LTCC技術生產更是目前各業者積極開發的方向。 目前可供選擇的模組基板包括了 LTCC、 HTCC（高溫共燒陶瓷）、傳統的PCB 如 FR4 和 PTFE（高性能聚四氟已烯）等。 不過由於 HTCC 的燒結溫度需在 1500℃ 以上，而所採用的高熔金屬如鎢、鉬、錳等導電性能較差，所以燒結收縮並不如 LTCC 易於控制，但 是， HTCC 也不是全無優點，表 表 2 為高溫共燒陶瓷多層基板的一些優點。 HTCC 是一種成熟技術，產業界已對材料和技術已有相當的瞭解。 並且，氧化鋁的機械強度比 LTCC 介質材料的機械強度高得多，可使封裝較牢固和更持久。 此外，氧化鋁的熱導率比 LTCC 介質材料的熱導率幾乎要高 20 倍。 在介電損耗方面， RF4 要比 LTCC 來的高，而雖然 PTFE的損耗。