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陶瓷也能用于手机中 LTCC陶瓷新技术开辟陶瓷新方向

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2014-05-08
而在众多微电子集成和组件整合技术中,低温共烧陶瓷技术以其集成密度高和高频特性好、具有无源集成能力,成本相对低廉等优异特性,成为目前电子元件集成化的主流方式。

   不论是王公贵族家中价值连城的青花瓷,还是寻常百姓桌上朴素实用的碟盘碗,都是我们离不开的陶瓷。当然这些都是能够看见的,还有些你看不到的,比如手机中的滤波器,还有你蓝牙耳机中的天线,这些体积微小且从未引起过你注意的器件也是一种陶瓷,叫做微波介质低温陶瓷,不过陶瓷里面另有乾坤。

  在1月份的科技奖励大会上,由浙江大学、浙江正原电气股份有限公司、浙江工业大学产学研合作完成的“低温共烧片式多层微波陶瓷微型频率器件产业化关键技术”项目荣获国家科学技术进步二等奖。这项关键技术的技术关键就是微波介质低温陶瓷。

低温共烧陶瓷背景知识

  “陌生”的低温共烧

  陶瓷有很多种类,我们接触到最多的就是餐桌上的日用瓷,然后就是工业瓷,这其中大家最熟悉的应该是水龙头阀门

  而低温共烧陶瓷(LTCC)是一种电子陶瓷,专门用来做成微波器件。“虽然从硬度上以及使用特性上来看都是陶瓷,但LTCC跟日用陶瓷在成分上却是不一样的。”浙江正原电气总工程师陆德龙介绍说,他主要负责LTCC产品设计研发。 什么是低温共烧陶瓷

  所谓低温共烧陶瓷技术,是在1982年由美国的休斯公司开发的新型材料技术,就是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带,作为电路基板材料,在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形,并将多个无源元件埋入其中,然后叠压在一起,在900℃烧结,制成三维电路网络的无源集成组件,也可制成内置无源元件的三维电路基板,在其表面可以贴装 IC和有源器件,制成无源/有源集成的功能模块。

  LTCC器件是一栋“大厦”

  “低温共烧陶瓷”这个名称本来就已经让我们有点犯晕,而看了上面如此复杂而且专业的释义之后,估计很多人都不想往下看这篇文章了。

  于是,陆德龙举了一个生动的例子:“低温共烧陶瓷器件好比一栋大厦,每一层有着不同的功能,但它们又是一个整体。”低温共烧陶瓷器件包含着很多层,每一层的生陶片内都有不同的电路,最后将这些合在一起低温烧制,就得到了我们想要的元器件。

  陆德龙介绍说:“从上世纪90年代开始,通讯的频段越来越高,声表面波器件工艺已经无法满足要求,而陶瓷器件却可以。不过,尽管陶瓷元器件已经使用了很长时间,但是当时还是体积比较大,且是高温陶瓷。”

  后来科学家们想到,在一片片的生陶瓷里设计上电路,然后陶瓷与电路一起烧制,这就是“共烧”的由来,由于很多电路的用料中以银为主,而银的沸点是900°C,所以烧制的温度就低于900°C,这就是低温共烧。“低温共烧,从能源上讲节能;从工艺上讲,可以实现通讯技术发展所要求的设备小型化。”