PCB資訊 - LTCC技術正在SIP領域的使用

       微電子封裝閱歷了雙列直插(DIP)封裝、小外廓(SOP)封裝、四邊引線扁平(QPF)封裝、球狀陣列封裝(BGA)和晶片分寸(CSP)封裝等，分寸越來越小，電子機件也由分立機件、集成通路、片上零碎 (SOC)，停滯到更為簡單的零碎級封裝通路(SIP)。SIP運用微拆卸和互連技術，可以把各族集成通路如CMOS通路、GaAs通路、SiGe通路或者許光電子機件、MEMS機件以及各類無源部件如電阻、庫容、電感、濾波器、嚙合器等集成到一度封裝體內，因此能夠無效而又最廉價地運用各族工藝結合，完成零件零碎的性能。

　　LTCC技術是近年來崛起的一種令人注目的整合元件技術，因為LTCC資料優異的電子、機器、熱力特點，寬泛用來PCB基板、封裝及微波機件等畛域，是完成零碎級封裝的主要道路。現正在曾經研發出了把沒有異性能整合正在一度機件裡的貨物，順利地使用正在無線廣域網路、天空數目字播送、寰球定位零碎吸收機、微波零碎等，及其餘電源子性能模組、數目字通路基板等範圍。

　　基於LTCC技術完成SIP的劣勢和特性，串聯合開拓的射頻前者SIP給出了使用範例。

LTCC製程

　　1 LTCC技術完成SIP的劣勢特性

　　LTCC技術是將高溫燒結陶瓷粉末釀成薄厚準確並且緊密的生瓷帶，正在生瓷帶上應用沖孔或者鐳射打孔、微孔注漿、精細超導體漿料印刷等工藝製造出所需求的通路圖形，並可將無源部件和性能通路埋人多層陶瓷基板中，而後疊壓正在一同，正在850～900℃下燒結，釀成三維時間的高密度通路。基於LTCC的SIP相比保守的SIP存正在明顯的劣勢，最大長處就是存正在優良的高速、微波功能和極高的集成度。詳細體現正在以次多少範圍：

　　(1)IXCC技術採納多層互連技術，能夠進步集成度，IBM完成的貨物曾經到達一百多層。NTT將來網路鑽研因為LTCC模組的方式製造出用來發送毫米波段60GHz頻譜的SIP貨物，分寸為12 mm×12 mm×1.2 mm，18層佈線層由0.1 mm×6層和0.05 mm×12層組成，集成了帶反照鏡的地線、功率縮小器、帶通濾波器和電壓掌握振盪器等部件。LTCC資料薄厚眼前曾經系列化，正常單層薄厚為10～100 μm。

　　(2)LTCC能夠製造多種構造的空腔，況且內埋置元機件、無源性能部件，經過縮小聯接晶片超導體的長短與接點數，能集成的部件品種多，易於完成多性能化和進步拆卸密度。進步佈線密度和部件集成度，縮小了SIP核心通路元機件數目，簡化了與SIP聯接的核心通路設想和升高了通路拆卸難度和利潤。

　　(3)依據配料的沒有同，LTCC資料的介電常數能夠正在很大的範疇內變化，可依據使用請求靈敏配置沒有同資料特點的基板，進步了設想的靈敏性。比方一度高功能的SIP能夠蘊含微波路線、高速數目字通路、廣播段的模仿信號等，能夠採納絕對於介電常數為3.8的基板來設想高速數目字通路；絕對於介電常數為6～80的基板實現高頻微波路線的設想；介電常數更高的基板設想各族無源部件，最初把它們層疊正在一同燒牢固現整個SIP的設想。此外，因為共燒量度低，能夠採納Au、Ag、cu等高電導率的資料作為互連資料，存正在更小的互連超導體消耗，尤其適宜高頻、高速通路的使用。

　　(4)基於LTCC技術的SIP存正在優良的散熱性。現正在的電子貨物性能越來越多，正在無限的時間內集成少量的電子元機件，散熱功能是反應零碎功能和牢靠性的主要要素。LTCC資料存正在優良的熱導率，據鑽研其熱導率是無機資料的20倍，況且因為LTCC的聯接孔採納是填孔形式，可以完成較好的導電特點。

　　(5)基於LTCC技術的SIP同半超導體機件有優良的熱婚配功能。LTCC的TCE(熱收縮係數)與Si、GaAs、InP瀕臨，能夠間接正在基板上停止晶片的拆卸，這關於採納沒有同晶片資料的SIP有著非同正常的意思。

　　高頻、高速、高功能、高牢靠性是數目字3C貨物停滯必定的趨向。估計到2010年SIP的佈線密度可達6 000 cm／cm2，熱密度到達100 W／cm2，部件密度達5 000／cm2，I／O密度達3 000／cm2。基於LTCC技術的SIP正在該署高集成度、大功率使用中，正在資料，工藝等範圍必將進入一度全新的停滯階段，正在將來的使用中佔領著越來越主要的位置。

　　2 LTCC技術使用範例

　　基於LTCC技術，白文研發了一度射頻吸收前者SIP，並由十三所的IXCC工藝實現。文中採納的工藝最小線寬、線距離均為50 μm；孔直徑170 μm；同一通孔處最大能夠通孔15層；庫容值範疇為1.0～100 pF；電感值範疇為1.0～40 nH；電阻槳料方阻為10 Ω／□、100Ω／□和1 kΩ／□，幅度最小0.2 mm，長短最小0.3 mm，電阻掌握精密度為外部±20％，名義為±5％。

　該射頻吸收前者SIP為12層LTCC基板，基板分寸為39 mm×20 mm×1.2 mm。外部貼裝GaAs MMIC、CMOS掌握通路12個和貼片電阻、庫容、電感部件三十多少個，囊括LNA、衰減器、微波電門、集成電感、庫容、電阻等，含4個射頻埠以及掌握端和電源端好多。採納多通道計畫，經過兩個PIN單刀多擲電門來完成通道濾波器組之間的切換。對於聯接PIN電門的微帶線與帶狀線濾波器之間的過渡用非金屬填孔孔徑大小停止了優化，以完成最小的過渡消耗。濾波器全副集成正在LTCC基板之中，為了保障濾波器間的彼此隔離，採納了帶狀線方式的濾波器停止沒有同層間濾波器的隔離，最大限制減小對於其餘通路的反應。為了減小後級噪音反應前級縮小器採納高增值的LNA，該通路採納二次變價技術，將二中頻下變價為100 MHz，與保守的採納混合通路技術製造的同類貨物相比其容積減少到本來的1／50。