LTCC PCB制造:先进的多层陶瓷解决方案

LTCC PCB制造:先进的多层陶瓷解决方案

Highleap PCB工厂(HILPCB)专注于制造复杂的LTCC PCB,这些PCB在射频/微波系统、汽车电子和高密度封装领域实现了突破性能。我们的低温共烧陶瓷技术为苛刻应用提供无与伦比的集成密度、嵌入式无源元件和卓越的高频特性,这些应用中传统PCB技术已达到其极限。

获取LTCC PCB报价

先进的LTCC技术和材料系统

低温共烧陶瓷技术代表了陶瓷PCB制造的范式转变,实现了传统基板无法实现的复杂3D架构。LTCC的根本优势在于其独特的玻璃陶瓷成分,允许在900°C以下温度与高导电性金属共烧,同时保留卓越的电气和机械性能,并实现经济高效的贵金属导体系统。

LTCC背后的材料科学涉及精心设计的玻璃陶瓷复合材料,这些材料在烧结过程中结晶形成致密的气密结构。这一过程产生的基板具有可调节的介电常数,范围从4.0到9.0,使各种应用能够实现阻抗匹配。在10 GHz时的低损耗正切0.001-0.003确保最小信号衰减,这对毫米波应用至关重要。热导率范围为2-5 W/m·K,热膨胀系数精确匹配硅的4.0-7.0 ppm/K,LTCC基板在热挑战环境中提供可靠的互连。

设计能力和3D集成特性

嵌入式无源元件

  • 印刷电阻:10Ω/□到1MΩ/□,公差±10%
  • 集成电容:使用高K介电材料的0.1pF到10nF
  • 嵌入式电感:螺旋和螺线设计,最高100nH
  • 滤波器和平衡变压器:基板内的完整射频电路
  • 热管理:集成散热器和通孔

先进结构特性

  • MEMS和SAW器件的气密腔体
  • 用于冷却或传感的微流体通道
  • 多芯片模块的阶梯式腔体
  • 边缘金属化实现屏蔽
  • 具有控制辐射模式的集成天线

LTCC技术的三维集成能力远超传统PCB制造方法。可以在基板内形成复杂腔体以保护元件或为敏感器件创建受控环境。微流体通道实现创新冷却解决方案或芯片实验室应用。通过材料选择在单一基板内创建不同介电常数的能力,使集成天线设计相比表面贴装替代品具有卓越性能。

LTCC PCB制造

LTCC PCB的制造工艺卓越性

HILPCB的最先进LTCC制造设施将精密设备与严格的过程控制相结合,以提供一致的质量。我们的生坯带处理始于验证介电特性和尺寸稳定性的进料材料检验。每次印刷步骤后的自动光学检测确保图案完整性,而先进的层压系统应用均匀压力防止层移位或分层。

关键的烧结过程利用多区域炉,在整个加热曲线中实现±2°C的温度均匀性。约束烧结技术将X-Y收缩控制在±0.2%,实现烧结后精确尺寸,这对细间距元件组装至关重要。烧结后工艺包括无源元件调整的激光修整、EMI屏蔽的边缘金属化,以及优化焊接性或线键合的表面处理。

质量验证包括使用高达67 GHz的网络分析仪进行电气测试,确认阻抗控制和插入损耗规格。X射线检测揭示内部缺陷,如分层或通孔错位。对于气密封装,氦气泄漏测试确保密封完整性满足MIL-STD-883要求。环境测试包括热循环、湿度暴露和机械冲击,验证苛刻应用的长期可靠性。

应用解决方案和行业实施

LTCC PCB在不同行业实现突破性能:

5G和毫米波通信

  • 28/39/77 GHz频段的封装内天线(AiP)
  • 带集成相移器的波束成形模块
  • 带嵌入式滤波器的前端模块
  • 带散热通孔的功率放大器基板
  • 用于汽车ADAS的毫米波雷达

汽车电子

  • 能在150°C连续运行环境中生存的发动机控制模块
  • 带集成信号调理的压力传感器
  • 高可靠性安全气囊触发电路
  • 自适应前照灯的LED驱动模块
  • 电动汽车的电池管理系统

航空航天和国防

  • 带气密封装的雷达T/R模块
  • 卫星通信子系统
  • 导弹制导电子
  • 符合DO-160标准的航空电子模块
  • 适用于极端环境的太空级封装

医疗和科学仪器

  • 带生物相容涂层的植入设备封装
  • 高频超声波换能器
  • 带微流体的芯片实验室设备
  • 精密传感器模块
  • MRI兼容电子设备

我们的一站式组装服务包括芯片贴装、线键合和气密封装,提供完整的基于LTCC的模块,可直接用于系统集成,并为医疗应用提供专门工艺,包括生物相容涂层和灭菌兼容封装。

从设计到交付的完整LTCC解决方案

与HILPCB合作提供贯穿LTCC产品开发全程的全面支持。我们经验丰富的工程团队从概念到生产全程协作,提供改进可制造性同时保持性能目标的设计优化建议。我们维护大量经过验证的嵌入式元件设计和基板配置库,加速开发进度并确保一次成功。

我们的生产能力从原型数量到大批量组装无缝扩展,专用LTCC制造线确保一致质量。先进的调度系统优化生产流程,在15-20天内交付原型,同时为大批量订单维持有竞争力的价格。与材料供应商建立的稳固关系确保专用LTCC带材和导体浆料的持续供应。

全球物流专业知识确保精细陶瓷基板在全球范围内安全交付。定制包装解决方案防止运输过程中的机械损坏,而防潮包装防止大气污染。多种支付选项包括电汇、PayPal和信用证,以适应不同客户要求。我们的承诺超越交付,提供持续技术支持、故障分析能力和持续改进措施,提高产品质量并降低成本。

获取LTCC PCB报价

常见问题

LTCC相比传统PCB技术有哪些优势?

LTCC实现了真正的3D集成,包括嵌入式元件、腔体和通道,这在有机PCB中是不可能实现的。气密陶瓷结构提供零湿度吸收、卓越的尺寸稳定性和超过200°C的工作能力。高频性能优于任何有机基板,具有更低的损耗和更好的相位稳定性。

LTCC制造的典型公差是什么?

使用约束烧结技术,烧结后尺寸公差可达±0.2%。特征尺寸包括最小线宽/间距100μm,最小通孔直径150μm,和层间对准精度±12.5μm。无源元件值保持±10%公差,可通过激光修整实现±5%或更严格的规格。

LTCC基板能否与标准SMT组装集成?

是的,LTCC基板完全兼容标准SMT组装工艺。烧结后金属化提供可焊接表面用于元件贴装。约束烧结技术确保精确的元件放置。特殊处理考虑到组装过程中的陶瓷脆性。

哪些设计软件支持LTCC开发?

主要EDA工具包括Cadence、Mentor Graphics、Ansys HFSS和ADS,配合适当的材料库支持LTCC设计。我们提供与标准工具兼容的设计规则和叠层信息。我们的工程团队协助创建用于电磁和热仿真的3D模型。

LTCC成本与其他封装技术相比如何?

LTCC通常比有机基板贵2-5倍,但通过集成往往降低总系统成本。嵌入无源元件消除了分立部件和组装步骤。在一个气密封装中结合多种功能,为需要高频PCB性能的高可靠性应用提供了显著价值。