多层共烧陶瓷技术

1 什么是陶瓷？

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什么是陶瓷？

简单地说，“烧制黏土的产品(陶瓷工业产品)”都可以叫做“陶瓷(Ceramics)”。也有将玻璃和水泥放在炉中烧制的陶瓷产品。

在JIS R1600（精密陶瓷关联用语）中对精密陶瓷有如下定义：

“为充分发挥产品所需的功能，严格控制产品的化学成分、显微组织、形状及制造工艺，将其生产出来”。这一类的陶瓷产品主要由非金属的无机物质构成。

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陶瓷的优缺点

优点有“耐热性、耐磨损性、耐腐蚀性”等，这些方面的优点比其他材料更突出。但是最大的缺点就是“脆”。

陶瓷对机械冲击和冷热冲击的抗性较低；但是也有能够克服这些缺点的陶瓷产品。

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什么是陶瓷基板？

①保护芯片不受外界影响；

②基板内有电气回路，连接芯片与外部。

特性：

 

耐冲击 

 

耐药物 

 

耐环境 

在各个领域发挥作用：

 

产业 

 

通信网络 

 

交通工具 

 

消费品 

 

医疗 

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多层陶瓷基板的特征？

01优秀的材料特性 ■丰富的陶瓷材料■机械特性—高强度、高刚性（高杨氏模量） —热膨胀系数接近硅■热特性 —高热导率■电特性 —低tanδ     02设计灵活度

■多层结构  

■带腔体结构  

■埋孔结构

京瓷多层陶瓷基板的多种结构可帮助实现设计的灵活性。

03小型化/扁平化设计

京瓷拥有精密、细致的设计规则。

04对应各种封装形式

■1次封装: W/B , Flip chip

■2次封装: LCC, SMD, QFP, PGA, DIP

02

多层陶瓷基板的基本结构？

■无形变

 ■根据客户需求，可以应对各种构造的管壳

■层叠结构，可实现设计灵活自由度  

   

03

多层陶瓷基板究竟是什么呢？

根据客户的要求，我们准备了各种材料。

按材料系整体分类，可以分为HTCC(High Temperature Co-Fired Ceramic)和LTCC(Low Temperature Co-Fired Ceramic)，接下来我们将为大家详细介绍这两大分类的具体特征↓

HTCC

⊙Alumina

KC材料Code：

A440、A473、A443、AO610W、AO630、AO700、AO800

特征：

・高温烧结 

・高刚性材料 

・热膨胀比较接近Si、7.0（ppm/K）左右 

・导体材料基本上是W和Mo，但是也有使用对应低阻抗的CuW材料 

・模具等可用AgCu钎焊

⊙AlN

KC材料Code：

AN242、AN276

特征：

・高温烧结 

・高散热材料（150～170W/mK） 

・热膨胀比较接近Si、5.0（ppm/K）左右 

・模具等可用AgCu钎焊

LTCC

⊙LTCC

KC材料Code：

GL330、GL570、GL580、GL771、GL773

特征：

・低温烧结 

・导体材料主要为Cu 

・具备优良的材料特性（介电常数、介电损耗）、适用于高频高速的材料 

・能够形成电容/电感图案 

・持有高热膨胀/地热膨胀等稀有材料

3 多层共烧陶瓷的工艺  

膜带成型

首先，需要将原材料制成膜带。

粘贴框架

因为烧结前的陶瓷很柔软，因此我们需要粘上硬框架以固定形状。

VIA加工/埋入导体

接下来，我们要加工上下层导通的VIA，埋入匹配的导体。

印刷涂层

涂层时，我们要使用到丝网印刷技术，将电气走线的图案印刷在膜带上。

叠层

接着将每一层都打孔，涂层形成后进行叠层。

单片化、烧结

烧结之前将基板切割成单片，之后再进行高温烧结。烧结之后陶瓷会变得特别硬。

单片化

烧结

电镀

为了确保封装的可靠性，保护导体，需要将露出陶瓷表面的导体镀镍镀金。

检查、出货

最后我们还会根据客户要求做电气检查、外观检查等，之后再进行装箱出货。

检查

装箱出货

4 多层共烧陶瓷的应用

多层陶瓷的特点   利用了叠层工艺，实现3次元走线是多层陶瓷最大的特点。另外，其材料本身具备的优良的抗药性、气密性、高刚度等性能，能最好地保护芯片。

因此，陶瓷普遍用于芯片和母版之间的电气连接和保护芯片的管壳产品。

陶瓷管壳种类与特性   下表是已量产的部分管壳以及其具备的特征。如果您的产品符合以下5项（及以上）特征，请一定考虑使用陶瓷管壳。让您的产品掌握市场优势，脱颖而出吧~

陶瓷管壳应用   为了能对应各种用途，京瓷生产出各种类型的半导体用陶瓷管壳。

审核编辑 ：李倩