HTCCとLTCCとは何ですか

パワーデバイス、特に第3世代の半導体の台頭と応用により、半導体デバイスは、高出力、小型化、統合、および多機能の方向に徐々に発展しており、パッケージング基板の性能に対するより高い要件も提唱しています。 セラミック基板は、熱伝導率が高く、耐熱性が高く、熱膨張係数が低く、機械的強度が高く、絶縁性、耐食性、耐放射線性などに優れており、電子機器のパッケージに広く使用されています。

その中で、共焼成多層セラミック基板は、電極材料、基板、電子デバイスを一度に焼成して高度な集積化を実現できるため、徐々に普及し、高出力デバイスパッケージに適用されています。

同時焼成多層セラミック基板は、ラミネーション、ホットプレス、脱ガム、焼結、およびその他のプロセスを経て、多くの一体型セラミック基板でできています。 層数を増やすことができるため、配線密度が高く、相互接続長を可能な限り長くすることができます。 したがって、回路の小型化、高密度、多機能、高信頼性、高速、高電力の電子機械全体の要件を満たすことができます。

準備プロセスの温度差に応じて、同時焼成セラミック基板は、高温同時焼成セラミック（HTCC）多層基板と低温同時焼成セラミック（LTCC）多層基板に分けることができます。

（a）HTCCセラミック基板製品（b）LTCCセラミック基板製品

では、これら2つのテクノロジーの違いは何ですか？

実際、2つの製造プロセスは基本的に同じです。 それらはすべて、スラリーの準備、グリーンテープの鋳造、グリーンボディの乾燥、ビアホールの穴あけ、スクリーン印刷と穴埋め、スクリーン印刷回路、ラミネーション焼結、そして最後にスライスと他の後処理の準備を経なければなりません。 処理する。 ただし、HTCC技術は、焼結温度が1000度を超える同時焼成技術です。 通常、脱バインダー処理は900度以下の温度で行われ、1650〜1850度の高温環境で焼結されます。 HTCCと比較して、LTCCの焼結温度は低く、一般に950度より低くなります。 高い焼結温度、膨大なエネルギー消費、およびHTCC基板上の限られた金属導体材料の欠点のために、LTCC技術の開発が促進されてきました。

典型的な多層セラミック基板の製造プロセス

焼結温度の違いは、最初に材料の選択に影響を与え、それが次に準備された製品の特性に影響を及ぼし、その結果、2つの製品は異なる適用方向に適しています。

HTCC基板は焼成温度が高いため、金、銀、銅などの低融点金属材料は使用できません。 タングステン、モリブデン、マンガンなどの高融点金属材料を使用する必要があります。 製造コストが高く、これらの材料の電気伝導率が低いため、信号の遅延が発生します。 およびその他の欠陥があるため、高速または高周波のマイクロアセンブリ回路基板には適していません。 ただし、材料の焼結温度が高いため、機械的強度、熱伝導率、化学的安定性が高くなります。 同時に、材料源が広く、コストが低く、配線密度が高いという利点があります。 、より高い熱伝導率、シーリング、および信頼性の要件を備えた高出力パッケージング分野には、より多くの利点があります。

LTCC基板は、アモルファスガラス、結晶化ガラス、低融点酸化物などの材料をセラミックスラリーに添加することにより、焼結温度を下げるためのものです。 導電率が高く、融点が低い金、銀、銅などの金属を導体材料として使用できます。 コストを削減するだけでなく、優れたパフォーマンスも得られます。 また、ガラスセラミックの低誘電率と高周波および低損失性能により、無線周波数、マイクロ波、およびミリ波デバイスでのアプリケーションに非常に適しています。 しかしながら、セラミックスラリーにガラス材料を添加するため、基板の熱伝導率は低くなり、焼結温度が低くなると、その機械的強度もHTCC基板よりも劣ります。

したがって、HTCCとLTCCの違いは、依然としてパフォーマンスのトレードオフの状況です。 それぞれに長所と短所があり、特定の使用条件に応じて適切な製品を選択する必要があります。

HTCCとLTCCの違い

要するに、HTCC基板は、成熟した技術と安価な誘電体材料の利点により、長い間電子パッケージングで主要な役割を果たします。 その本来の利点はより顕著になり、高周波、高速、高出力の開発トレンドにより適しています。 ただし、さまざまな基板材料には、それぞれ長所と短所があります。 アプリケーション回路の要件が異なるため、基板材料の性能要件も異なります。 そのため、さまざまな基板材料が共存し、長期にわたって共存していきます。