Высокотехнологичная фабрика печатных плат Highleap (HILPCB) специализируется на производстве сложных LTCC-плат, обеспечивающих прорывные характеристики в RF/микроволновых системах, автомобильной электронике и высокоплотных корпусных решениях. Наша технология низкотемпературного совместного обжига керамики (LTCC) обеспечивает беспрецедентную плотность интеграции, встроенные пассивные компоненты и превосходные высокочастотные характеристики для требовательных применений, где традиционные технологии печатных плат достигают своих пределов.
Передовая технология LTCC и материалы
Технология Low Temperature Co-fired Ceramic представляет собой смену парадигмы в производстве керамических печатных плат, позволяя создавать сложные 3D-архитектуры, невозможные с традиционными подложками. Основное преимущество LTCC заключается в уникальном стеклокерамическом составе, который позволяет совместный обжиг с высокопроводящими металлами при температурах ниже 900°C, сохраняя исключительные электрические и механические свойства при экономически эффективном использовании драгоценных металлов в проводящих системах.
Материаловедение LTCC включает тщательно разработанные стеклокерамические композиты, которые кристаллизуются при обжиге, создавая плотную герметичную структуру. Этот процесс даёт подложки с регулируемой диэлектрической проницаемостью от 4.0 до 9.0, что позволяет согласование импеданса для различных применений. Низкий тангенс потерь 0.001-0.003 на 10 ГГц обеспечивает минимальное затухание сигнала, критически важное для миллиметровых волн. С теплопроводностью 2-5 Вт/м·К и КТР, точно согласованным с кремнием (4.0-7.0 ppm/K), LTCC-подложки обеспечивают надёжные соединения в термонагруженных средах.
Возможности проектирования и особенности 3D-интеграции
Встроенные пассивные компоненты
- Печатные резисторы: 10Ω/□ до 1MΩ/□ с допуском ±10%
- Интегрированные конденсаторы: 0.1пФ до 10нФ с использованием высоко-K диэлектриков
- Встроенные катушки индуктивности: Спиральные и винтовые конструкции до 100нГн
- Фильтры и балансные трансформаторы: Полные RF-цепи внутри подложки
- Теплоотведение: Интегрированные теплораспределители и переходные отверстия
Передовые структурные особенности
- Герметичные полости для MEMS и SAW-устройств
- Микрофлюидные каналы для охлаждения или сенсорики
- Ступенчатые полости для многокристальных модулей
- Краевая металлизация для экранирования
- Интегрированные антенны с контролируемой диаграммой направленности Трехмерные интеграционные возможности технологии LTCC значительно превосходят традиционные методы производства печатных плат. Внутри подложки могут формироваться сложные полости для защиты компонентов или создания контролируемых условий для чувствительных устройств. Микрофлюидные каналы позволяют реализовать инновационные решения для охлаждения или применения в лабораториях на чипе. Возможность создания различных диэлектрических постоянных в одной подложке за счет выбора материалов позволяет проектировать интегрированные антенны с превосходными характеристиками по сравнению с поверхностно-монтируемыми аналогами.
Совершенство производственного процесса LTCC-плат
Современное производственное предприятие HILPCB по изготовлению LTCC сочетает точное оборудование с жестким контролем процессов для обеспечения стабильного качества. Наша обработка зеленой ленты начинается с проверки поступающих материалов на диэлектрические свойства и размерную стабильность. Автоматический оптический контроль после каждого этапа печати гарантирует целостность рисунка, а передовые системы ламинации обеспечивают равномерное давление, предотвращая смещение слоев или расслоение.
Критический процесс обжига осуществляется в многозонных печах с равномерностью температуры ±2°C по всему профилю нагрева. Технология ограниченного спекания контролирует усадку в плоскостях X-Y с точностью ±0,2%, что обеспечивает точные размеры после обжига, необходимые для сборки компонентов с малым шагом. После обжига выполняются лазерная подстройка пассивных компонентов, металлизация краев для экранирования от электромагнитных помех и поверхностные обработки для оптимизации паяемости или проволочного монтажа.
Проверка качества включает электрические испытания с использованием анализаторов цепей до 67 ГГц для подтверждения контроля импеданса и параметров потерь. Рентгеновский контроль выявляет внутренние дефекты, такие как расслоение или смещение переходных отверстий. Для герметичных корпусов тестирование на герметичность гелием подтверждает соответствие требованиям MIL-STD-883. Испытания на воздействие температурных циклов, влажности и механических ударов подтверждают долговременную надежность для требовательных применений.
Решения и отраслевое применение
LTCC-платы обеспечивают прорывные характеристики в различных отраслях:
5G и миллиметровые волны
- Антенны в корпусе (AiP) для диапазонов 28/39/77 ГГц
- Модули формирования луча с интегрированными фазовращателями
- Входные модули с встроенными фильтрами
- Подложки усилителей мощности с тепловыми переходными отверстиями
- Миллиметровые радары для автомобильных систем ADAS
Автомобильная электроника
- Модули управления двигателем, работающие при непрерывной температуре 150°C
- Датчики давления с интегрированной обработкой сигналов
- Высоконадежные схемы срабатывания подушек безопасности
- Модули драйверов LED для адаптивных фар
- Системы управления батареями для электромобилей
Аэрокосмическая и оборонная промышленность
- Модули передачи/приема радаров с герметичными корпусами
- Подсистемы спутниковой связи
- Электроника систем наведения ракет
- Авионика, соответствующая стандартам DO-160
- Корпуса для космических применений в экстремальных условиях
Медицинские и научные приборы
- Имплантируемые устройства с биосовместимыми покрытиями
- Высокочастотные ультразвуковые преобразователи
- Лаборатории-на-чипе с микрофлюидикой
- Прецизионные сенсорные модули
- Электроника, совместимая с МРТ
Наши услуги полного цикла сборки включают монтаж кристаллов, проволочное соединение и герметизацию, обеспечивая готовые модули на основе LTCC для системной интеграции со специализированными процессами для медицинских применений, включая биосовместимые покрытия и упаковку, совместимую со стерилизацией.
Полные решения LTCC от проектирования до поставки
Сотрудничество с HILPCB обеспечивает всестороннюю поддержку на протяжении всего процесса разработки вашего продукта LTCC. Наша опытная инженерная команда работает с вами от концепции до производства, предлагая оптимизацию проектирования для улучшения технологичности при сохранении целевых показателей производительности. Мы располагаем обширными библиотеками проверенных конструкций встроенных компонентов и конфигураций подложек, что ускоряет разработку и гарантирует успех с первой попытки.
Наши производственные мощности масштабируются от прототипов до крупносерийной сборки, а специализированные линии производства LTCC обеспечивают стабильное качество. Современные системы планирования оптимизируют производственный процесс, обеспечивая поставку прототипов за 15-20 дней при конкурентных ценах на крупные заказы. Налаженные отношения с поставщиками материалов гарантируют стабильную доступность специализированных лент LTCC и проводящих паст.
Глобальная логистическая экспертиза обеспечивает безопасную доставку хрупких керамических подложек по всему миру. Индивидуальные упаковочные решения защищают от механических повреждений при транспортировке, а влагозащитная упаковка предотвращает загрязнение атмосферой. Различные варианты оплаты, включая банковский перевод, PayPal и аккредитив, учитывают разнообразные требования клиентов. Наша поддержка не заканчивается на поставке — мы предлагаем техническую поддержку, анализ отказов и инициативы по постоянному улучшению, повышая качество продукции и снижая затраты.
Часто задаваемые вопросы
Какие преимущества LTCC по сравнению с традиционными технологиями PCB?
LTCC позволяет реализовать истинную 3D-интеграцию со встроенными компонентами, полостями и каналами, что невозможно в органических PCB. Герметичная керамическая структура обеспечивает нулевое поглощение влаги, исключительную стабильность размеров и работу при температурах выше 200°C. Высокочастотные характеристики превосходят любые органические подложки с меньшими потерями и лучшей фазовой стабильностью.
Каковы типичные допуски при производстве LTCC? Допуски размеров достигают ±0,2% после обжига при ограниченном спекании. Размеры элементов включают минимальную ширину линии/зазор 100 мкм, минимальный диаметр переходного отверстия 150 мкм и точность совмещения слоев ±12,5 мкм. Значения пассивных компонентов сохраняют допуск ±10%, с возможностью лазерной подгонки для спецификаций ±5% или уже.
Можно ли интегрировать подложки LTCC со стандартной SMT-сборкой?
Да, подложки LTCC полностью совместимы со стандартными процессами SMT-сборки. Металлизация после обжига обеспечивает паяемые поверхности для крепления компонентов. Технология ограниченного спекания гарантирует точное размещение компонентов. Особые меры предосторожности учитывают хрупкость керамики во время сборки.
Какое программное обеспечение поддерживает разработку LTCC?
Основные EDA-инструменты, включая Cadence, Mentor Graphics, Ansys HFSS и ADS, поддерживают проектирование LTCC с соответствующими библиотеками материалов. Мы предоставляем правила проектирования и информацию о слоистости, совместимые со стандартными инструментами. Наша инженерная команда помогает в создании 3D-моделей для электромагнитного и теплового моделирования.
Как сравниваются затраты на LTCC с другими технологиями упаковки?
LTCC обычно стоит в 2-5 раз дороже органических подложек, но часто снижает общую стоимость системы за счет интеграции. Встраивание пассивных компонентов устраняет дискретные детали и этапы сборки. Возможность объединения нескольких функций в одном герметичном корпусе обеспечивает значительную ценность для высоконадежных приложений, требующих характеристик высокочастотных печатных плат.