Überblick
LTCC (Low-Temperature Co-Fired Ceramic) ist eine fortschrittliche Technologie zur Bauteilintegration, die 1982 entwickelt wurde und sich seitdem zu einer Standardlösung für die passive Integration entwickelt hat. Sie treibt Innovationen im Bereich passiver Bauelemente voran und stellt einen bedeutenden Wachstumsbereich in der Elektronikindustrie dar.
Herstellungsprozess
1. Materialvorbereitung:Keramikpulver, Glaspulver und organische Bindemittel werden vermischt, mittels Bandgießen zu grünen Bändern geformt und getrocknet23.
2. Musterbildung:Die Schaltungsgrafiken werden mittels leitfähiger Silberpaste im Siebdruckverfahren auf die grünen Klebebänder aufgebracht. Vor dem Drucken kann eine Laserbohrung durchgeführt werden, um Zwischenlagen zu erzeugen, die mit leitfähiger Paste gefüllt werden.23
3. Laminieren und Sintern:Mehrere strukturierte Schichten werden ausgerichtet, gestapelt und thermisch komprimiert. Die Anordnung wird bei 850–900 °C gesintert, um eine monolithische 3D-Struktur zu bilden.12
4. Nachbearbeitung:Freiliegende Elektroden können zur Verbesserung der Lötbarkeit mit einer Zinn-Blei-Legierung beschichtet werden.
Vergleich mit HTCC
HTCC (Hochtemperatur-Ko-Firniskeramik), eine ältere Technologie, benötigt keine Glaszusätze in ihren Keramikschichten und muss daher bei 1300–1600 °C gesintert werden. Dies beschränkt die Leitermaterialien auf hochschmelzende Metalle wie Wolfram oder Molybdän, die im Vergleich zu Silber oder Gold (wie bei LTCC) eine geringere Leitfähigkeit aufweisen.34
Wichtigste Vorteile
1. Hochfrequenzleistung:Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante (ε r = 5–10) in Kombination mit hochleitfähigem Silber ermöglichen die Herstellung von hoch-Q- und hochfrequenten Bauteilen (10 MHz–10 GHz+), darunter Filter, Antennen und Leistungsteiler13.
2. Integrationsfähigkeit:Ermöglicht die Herstellung von mehrlagigen Schaltungen, die passive Bauelemente (z. B. Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten) und aktive Bauelemente (z. B. ICs, Transistoren) in kompakte Module einbetten und so System-in-Package (SiP)-Designs unterstützen.14
3. Miniaturisierung:Materialien mit hoher Dielektrizitätskonstante (ε r >60) reduzieren den Platzbedarf von Kondensatoren und Filtern und ermöglichen so kleinere Bauformen35.
Anwendungen
1. Unterhaltungselektronik:Dominiert bei Mobiltelefonen (über 80 % Marktanteil), Bluetooth-Modulen, GPS- und WLAN-Geräten
2. Automobil- und Luftfahrtindustrie:Zunehmende Akzeptanz aufgrund hoher Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen
3. Erweiterte Module:Beinhaltet LC-Filter, Duplexer, Baluns und HF-Frontend-Module
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Veröffentlichungsdatum: 11. März 2025