Найти статью
LTCC
Низкотемпературная совместно обжигаемая керамика (Low Temperature Co-Fired Ceramic, LTCC) — технология низкотемпературной совместно обжигаемой керамики, используемая для создания микроволновых излучающих устройств, включая Bluetooth и WiFi-модули во многих смартфонах[1][2][3][4]. Широко известна по применению в изготовлении АФАР радаров истребителя пятого поколения Т-50 и танка четвёртого поколения Т-14[5].
Общие сведения
Что важно знать
| LTCC |
|---|
Область применения
Технология стала известна широкой публике по использованию при создании АФАР радаров, где в тонкой стеклянной пластине размещались ячейки радара[5]. Однако на практике устройства на LTCC-технологии встречаются очень часто в бытовой технике от различных встроенных антенн смартфонов до различных излучателей в некоторых микроволновых печах[1][6].
Что из себя представляет готовое LTCC-устройство
LTCC-устройство представляет собой тонкую стеклянную панель, в которой внутри в результате обжига появились металлические проводники[2], которые играют роль:
- Печатной платы для напаивания сверху чипов
- Различных антенн приёма и излучения сигнала, в том числе сложной формы, такой, как спиральная для поляризованных радиоволн, что широко применяется в военных и гражданских целях
- В LTCC-устройстве могут быть реализованы простейшие элементы, такие, как резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы[1], что позволяет LTCC использовать не только как замену обычной печатной плате, но и реализовать часть электроники внутри керамической пластины[1].
Технология изготовления
Обычно для производства многослойных печатных плат ранее использовались органические материалы. Увеличение рабочих частот современных микросхем на печатных платах потребовало смены материала, что и привело к созданию технологии LTCC[2][7][8].
Суть технологии заключается в том, что устройство изготавливается подобно печатной плате, но находящейся в расплаве стекла[7]. «Низкотемпературная» означает, что обжиг осуществляется при температурах ниже 1000 °С вместо 1600 °С для технологии HTCC, когда возможно использование не только весьма дорогих высокотемпературных компонент из молибдена и вольфрама в HTCC, но и более дешёвой меди в сплавах с золотом и серебром[7][9].
Преимущества и недостатки технологии
Традиционными преимуществами технологии LTCC считаются[7][9]:
- Экономичность и дешевизна изготовления устройств
- Герметичность от влаги, включая выпадение конденсата внутри электронного устройства при достижении точки росы
- Устойчивость к нагреву устройства при пожарах или сильных индукционных токах, что важно для военных целей
- Неизменяемость геометрии устройства при резких перепадах температуры
- Высокая механическая прочность как для закалённого стекла
- Надёжность микроволновых устройств
- Возможность создания «многослойных плат» (3D-интеграция)
LTCC не имеет существенных недостатков относительно предшествующей ей технологии HTCC и фактически является её совершенствованием с использованием более дешёвых материалов и более простого низкотемпературного процесса[9].