基于LTCC基板BCB/Cu薄膜混合多层互连技术研究

针对微系统小型化集成对高性能成膜基板需求,研究了基于LTCC基板的BCB/Cu薄膜多层互连关键技术及过程控制要求。提出一种高可靠"T"型界面互连方式的薄膜磁控溅射Cr/Cu/Cr和Cr/Pd/Au复合膜层结构及其制备方法。研究了LTCC基板收缩率偏差、LTCC-薄膜界面缺陷及粗糙度、BCB介质膜固化应力、介质膜金属化的应力等因素对厚薄膜混合基板质量的影响。制备的12层厚薄膜混合基板(10层LTCC基板,2层薄膜布线) 60片,100%全部通过GJB2438 C.2.7成膜基片评价考核要求,相比LTCC基板,布线密度提高4倍,尺寸缩小40%。     

三维微流道系统技术研究

采用LTCC技术,可以获得替代采用硅或其他技术制作的微功能结构,简化工艺,降低成本.重点研究了内嵌三维(3D)微流道系统LTCC多层基板成型中的关键技术:热压和烧结,并进行工艺优化.利用优化的热压、烧结工艺参数,可制备出完好的3D微流道系统LTCC多层基板;通过实验验证,LTCC内嵌三维微流道系统取得了良好的散热效果.     

LTCC三维微流道工艺研究

随着电子技术的发展，电路功率显著上升，散热成为电路设计的一个关键问题。用LTCC技术制作的三维（3D）微流道冷却器可以吸收芯片上的热量，通过液体循环将热量传给外界。本文重点研究了内嵌三维微流道LTCC多层基板成型中的关键工艺：热压、烧结。利用热压牺牲层技术防止微流道在热压过程中塌陷、变形，同时优化烧结曲线，避免多层基板开裂、分层。利用优化的热压、烧结工艺参数，可制备出完好的3D微流道LTCC多层基板，便于后续的散热试验以及优化改进设计。     

LTCC微波一体化封装

文章介绍了采用LTCC技术制作微波一体化封装,重点研究了X波段LTCC一体化封装的微带穿墙结构及其微波特性。同时对封装的散热结构进行了研究,根据不同的散热要求采用不同的散热结构。采用导热孔散热的方式,其热导率与导热孔的排列方式(孔径和间距)有关,热导率可达50W(m·K)-1。封装的气密性与导热孔的结构有密切关系,热沉的焊接可大大提高封装的气密性。     

大功率LED陶瓷封装技术研究

本文通过使用AIN和Al2O3这两种陶瓷基板作为大功率LED的封装基板,主要研究了陶瓷基板作为封装基板在在改善散热方面的优势、基板工作时温度、光效和电流的关系,并和铝基覆铜板作为封装基板进行试验比较。     

60 GHz贴片天线用低温共烧陶瓷基板的微机械加工

为有效提升60 GHz贴片天线及阵列的辐射带宽,提出利用微机械手段加工天线的低温共烧陶瓷(LTCC)基板.通过微切削方法在特定生瓷层上制作贯通结构,充填可挥发牺牲材料,完成基板叠压、烧结,待牺牲层升华排净后最终构成三维微结构.设计、制备了悬臂梁、围框结构和微管道等工艺样品.对天线设计电性能进行全波分析,并测试了微流道散热特性.实验结果表明:提出的方法成功解决了不同轴系各方向收缩率不一致、空腔塌陷等工艺问题,制作出的悬臂梁与围框尺寸高宽比达4∶1,总长为12 mm,总层厚为1.4 mm;内嵌微流道横截面为200 μm× 200 μm,长度达25 cm以上;内部光滑,基板表面贴装发热功率密度达2 W/cm2的功率器件时提供40 K以上的冷却能力;基板经过微机械加工后,天线的辐射带宽可从2.7 GHz增加到5.3 GHz,而增益的损失甚微.这些结果显示,用简单、低成本的微机械加工方法可在不显著增加制造成本的情况下有效扩增毫米波贴片天线的辐射带宽,为贴片天线阵中有源发射功率器件的设计和贴片天线的三维高密度集成提供了有效的技术支持.