LTCC生产专项方案基本工艺和概述部分.doc

LTCC生产线项目方案一概述 所谓低温共烧陶瓷(Low-temperature cofired ceramics,LTCC)技术，就是将低温烧结陶瓷粉制成厚度正确而且致密生瓷带，作为电路基板材料，在生瓷带上利用机械或激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要电路图形，并将多个无源元件埋入其中，然后叠压在一起，在900烧结，制成三维电路网络无源集成组件，也可制成内置无源元件三维电路基板，在其表面能够贴装 IC和有源器件，制成无源/有源集成功效模块。总而言之，利用这种技术能够成功地制造出多种高技术LTCC产品。多个不一样类型、不一样性能无源元件集成在一个封装内有多个方法，关键有低温共烧陶瓷(LTCC)技术、薄膜技术、硅片半导体技术、多层电路板技术等。现在，LTC C技术是无源集成主流技术。LTCC整合型组件包含多种基板承载或内埋各式主动或被动组件产品，整合型组件产品项目包含零组件（components）、基板（substrates）和模块（modules ）。 LTCC(低温共烧陶瓷)己经进入产业化阶段，日、美、欧洲国家等各家企业纷纷推出了多种性能LTCC产品。LTCC在中国台湾地域发展也很快。LTCC在后快速发展，平均增加速度达成17.7%。 中国LTCC产品开发比国外发达国家最少落后5年。这关键是因为电子终端产品发展滞后造成。LTCC功效组件和模块在民用领域关键用于CSM，CDMA和PHS手机、无绳电话、WLAN和蓝牙等通信产品。另外，LTCC技术因为本身含有独特优点,在军事、航天、航空、电子、计算机、汽车、医疗等领域均取得了越来越广泛本推荐方案集成当今世界优异自动化设计，生产、检测设备于一体，同时考虑军工生产特点和厂家售后服务能力，是专门为贵所量身定制处理方案。在方案设计中地考虑到军工产品多品种、小批量和高质量要求地特点，在选择设备时以完整性、灵活性、可靠性为标准，其中在部分关键步骤采取了部分国外较优异及技术含量较高和性能稳定设备。因为是多家制造商设备连线使用，所以必需由集成供给商统一安装调试和培训，并提供长久工艺和设备配套服务。（二） 项目发展必需性1、国家发展需要。九五期间国家投巨款建设LSI高密度国家关键工业性试验基地，其目标是进行高密度LSI产品开发和生产技术研究，为封装产品产业化提供技术支持。它开发和研究结果直接为产业化服务，在试验基础上，立即建设产业基地不仅是国家需要也是市场需要。2、微电子技术进步需要。信息产业是知识经济支柱，作为其关键微电子技术在不停迅猛发展，中国微电子技术，尤其是LSI技术发展却相对滞后，除管理决议，资金等原因外，封装技术落后，也是一个关键原因，建设LSI高密度封装产业基地，以强大科研和产品开发能力，以高质量封装产品支持中国集成线路行业技术进步，含有十分关键意义。3、二十一世纪国防战略需要。陶瓷封装产品以高可靠、高性能、小型化、多功效为其特点，这正和电子装备短、薄、轻、小化需求相对应，国产导弹、卫生、计算机、通讯、指挥系统。尤其以高可靠、抗干扰、长寿命为首要指标，高密度陶瓷封装更是首当其冲。4、市场需要。后中国集成电路消费将达成1000亿美元，约占世界市场20%，仅以现在应用多移动电话、笔记本电脑为例，中国诸如LCCC陶瓷封装产品需求量10亿只以上，用于声表面波封装无引线陶瓷载体，仅京、圳两家企业年需求量就在1.8亿只以上，以现在中国两家企业一家研究所生产能力，根本无法满足市场需求。（三）项目标技术支撑（四） LTCC技术优势现代移动通讯、无线局域网、军事雷达等正向小型、轻、高频、多功效及低成本化发展，对元器件提出轻量、小型、高频、高可靠性、价格低廉提升集成度要求。而采取低温共烧陶瓷（Low Femperature Co-Fired Ceramic.LTCC）技术制造多层基板，多层片式元件和多层模块是实现上述要求最有效路径。用于系统集成低温共烧陶瓷（LTCC ：Low Femperature Co-Fired Ceramics）多层基板中“共烧”有两层意思。其一是玻璃和陶瓷共烧，可使烧结温度从1650下降到900以下，从而能够用Cu、Ag、Ag-Pd、Ag-Pt等熔点较低金属替换W.Mo等难熔金属做布线导体，既可大大提升电导率，又可在大气中烧成；其二是金属导体布线和玻璃陶瓷一次烧成，便于高密度多层布线。80年代初，低温共烧陶瓷（LTCC）材料达成商业化水平，引发了高密度互联电路设计者极大爱好。LTCC多层基板很快在多种高性能、中小批量产品、军事、航空等应用领域确立了举足轻重地位。90年代期间，LTCC材料在大批量产品、中等位价格性能比应用领域得到推广。如汽车控制组件、硬盘读写放大器等。低温共烧陶瓷（LTCC）材料含有良好性能特征：1、依据配料不一样，LTCC材料介电常数能够在很大范围内变动，可依据应用要求灵活配置不一样材料特征基板，提升了设计灵活性。如一个高性能SIP（system in a package系统封装）可能包含微波线路、高速数字电路、低频模拟信号等，能够采取相对介电常数小于3.8基板来设计高速数字电路；相对介电常数为6-80基板完成高频微波电路设计；介电常数更多基板设计多种无源元件，最终把它们层叠在一起烧结完成整个SIP器件。便于系统集成、易于实现高密度封装。2、LTCC材料含有优良高频、高Q值、低损耗特征，加之共烧温度低，能够用Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Cu高电导率金属作为互连材料，含有更小互连导体损耗。这些全部有利于所高电路系统品质因数，尤其适合高频、高速电路应用。3、LTCC基板采多层布线立体互连技术，能够大大提升布线密度和集成度，IBM实现产品已经达成一百多层。NTT未来网络研究所以LTCC模块形式，制作出用于发送毫米波段60GHz频带SiP产品，尺寸为12121.2，18层布线层由0.16层和0.0512层组成，集成了带反射镜天线、功率放大器、带通滤波器和电压控制振荡器等元件。LTCC材料厚度现在已经系列化，通常单层厚度为1015um。4、LTCC工艺和薄膜多层布线技术含有良好兼容性，二者结合可实现更高组装密度和愈加好性能混合多层基板和混合型多芯片组件；以LTCC技术制造片式多层微波器件，可表面贴装、可承受波峰焊和再流焊等；在实现轻、薄、短、小化同时，提升可靠性、耐高温、高湿、冲振特征，可适应恶劣环境。5、LTCC能够制作多个结构空腔。空腔中能够安装有源、无源器件；LTCC层内可埋置（嵌入）无源器件；经过降低连接芯片导体长度及接点数，能集成元件种类多，易于实现多功效化和提升组装密度；经过提升布线密度和增加元器件集成度，可降低SiP外围电路元器件数目，简化和SiP连接外围电路设计，有效降低电路组装难度和成本。6、基于LTCC技术SiP含有良好散热性。现在电子产品功效越来越多，在有限有空间内集成大量电子元器件，散热性能是影响系统性能和可靠性关键原因。LTCC材料含有良好热导率，其热导率是有机材料20倍，而且因为LTCC连接孔采取是填孔方法，能够实现很好导热特征。7、基于LTCC技术SiP同半导体器件间含有良好热匹配性能。LTCCTCE（热膨胀系数）和Si、GaAs、InP等靠近，能够在基板上直接进行倒芯片（flip chip，FC）组装，这对于采取不一样芯片材料SiP有着非同通常意义。经过近30年研究开发，LTCC技术在实用化方面取得实质性进展。现在，大尺寸，大容量基板能够经过烧结控制技术大批量生产，显著降低成本；新无机材料配方和工艺可降低高频损耗，使工作频率扩展到90GHz以上；光刻厚膜导体可和LTCC共烧，容昴形成线宽和间距均为50um布线，会大大增强了LTCC多层基板高密度性；平面电阻，电容，电感材料和LTCC含有结构相容性，将这些无源器件嵌入LTCC中，给集成封装和微型射频提供宽广前景。（五） LTCC产品应用领域现在，LTCC产品关键应用于下述四个领域：1、高密度多层基板。由低介电常数LTCC材料制作。LTCC适适用于密度电子封装用三维立体布线多层陶瓷基板。因其含有导体电阻率低、介质介电常数小、热导高、和硅芯片相匹配低热膨胀系数、易于实现多层化等优点，尤其适合于射频、微波、毫米波器件等。现在，伴随电子设备向轻、薄、短、小方向发展，设备工作频率提升（如手机从现在400900MHz提升到1.6GHz，甚至3040GHz），和军用设备向民用设备转化，LTCC多层基板将以其极大优势成为无线通信、军事及民用等领域关键发展方向之一。下表列出了使用频率范围及对应电子设备系统。超级计算机用多层基板。用以满足器件小型化、信号超高速化要求。下一代汽车用多层基板（ECU部件）。利用其高密度、多层化、混合电路化等特点，和其良好耐热性，作为一一代汽车电子控制系统部件，受到广泛注意。高频部件（VCO,TCXO等）。对于进入GHz频带超高频通信，LTCC多层基板将在手机、GPS定位系统等很多高频部件广泛使用（参考表）。光通信用界面模块及HEMT模块。2、多层介质谐振器、微波天线、滤波器等微波器件。利用中介电常数LTCC材料制作。介质芯片天线不仅含有尺寸小，重量轻，很好方向性，电气特征稳定等优点，而且含有低成本，大批量生产经济上优势。它符合无线通信产品向轻、薄、短、小方向发展趋势，而成为多年来研究热点。LTCC技术成熟为介质芯片天线发展提供了强大动力。3、多芯片组件（Multi-Chip Modules，MCM）。利用低介电常数LTCC材料，和Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Cu高电导率金属浆料图形共烧，形成三维布线多层共烧基板，再经表面贴装将无源片式元件和多个裸芯片集成在LTCC基板上，最终加盖密封形成多芯片组件（Multi-Chip Modules，MCM）。和单芯片封装相比，MCM可确保IC元件间布线最短。这对于时钟频率超出100MHz超高速芯片来说，含有显著优越性。MCM早在80年代早期就曾以多个形式存在，最初是用于军事。当初是将裸芯片直接实装在PCB上，或是多层金属陶瓷共烧基板上；同时IBM也曾将其应用在3081型大型计算机上，采取混合电路技术把100块IC实装在30层陶瓷基板上，称之为热导组件（TCM）。以前因为成本昂贵，MCM大全部用于军事、航天及大型计算机上。但伴随技术进步及成本降低，MCM将普及到汽车、通信、工业设备、仪器和医疗等电子系统产品上。MCM在多种不一样领域特殊作用以下：军事、航天：武器系统、汽车导航系统、卫星控制装置、高频雷达；通信：电话、无线电传真、通信设备、同时光纤网络；仪器设备：高频示波器、电子显微镜、点火控制/温度控制；咨询：IC存放卡、超级计算机、大型计算机、计算机辅助设计/制造系统、个人计算机；消费：放像机、摄录放像机、数码相机、高清楚度电视机。4、无源器件嵌入式系统封装（System in a Package,Sip）基板。利用低介电常数LTCC基板和和之相容高介电常数LTCC材料及高磁导率材料等，或直接利用现有无源元件，可将四大无源元件，即变压器（T）、电容器（C）、电感器（L）、电阻器（R）嵌入多层布线基板中，和表面贴装有源器件（如功率MOS、晶体管、IC电路模块等）共同集成为一完整电路系统，可有效地提升电路封装密度及系统可靠性、保密性，尤其适适用于移动通信、军事雷达、航空航天等领域（一）中国外市场我们已经进入信息时代。现在，电子信息产业已成为世界性支柱和先导产业，优异工业国家把半导体集成电路称为“工业之父”，LSI芯片和电子封装技术在信息产业中饰演了十分关键角色，伴随电子产品轻、薄、短、小、高性能及芯片向高集成度、高频率、超高I/0端子数方向发展，大规模集成电路（LSI）高密度陶瓷封装应用将越来越广泛。1、电子封装市场前景方面。现在中国每十二个月大约需要140亿片芯片，而中国能供给才20%。据估量，后，中国集成电路年消费将达成1000亿美元，约占当初世界市场20%，若其中50%用于电子封装，则年产值将达成几千亿人民币。2、HTCC高温共烧多层基板和ALN基板市场前景方面。HTCC多层基板和ALN基板，含有很多固有优点，如机械强度高、热导性能好，有广泛用途。现在中国对HTCC基板和ALN基板年需求量已分别超出100万和5万，市场前景宽广。3、LTCC低温共烧多层基板市场前景方面。LTCC低温共烧多层基板除可用于DIP、LCCC、PGA、QFP、BGA、CSP、MCM等多种封装制品外，还可用于计算机主板、高速电路基板、功率电路基板、汽车电子电路基板等。LTCC还可替换混合集成电路（HIC）广泛应用于军事和空间技术通讯（包含电讯、无线电通讯、微波通讯、雷达、广播和其它通讯、导航通讯）等。伴随数字化技术普及和工作频率提升，LTCC应用范围会急速扩大。4、LCCC市场前景方面。LCCC一元引线陶瓷片式载体，关键用于晶体振荡器和声表面波滤波器表贴化外壳（即使用LCCC进行封装）；因为晶体振荡器和声表面波滤波器应用极广，需要量极大。而且伴随高产量和高性能需求；对LCCC需求量也直线上升。通信和信息工业快速发展，有力带动了晶体振荡器市场增加，其产品也日趋小型化、表面贴装化和高精度化。近两年因为应用面不停扩展和需求量增多，造成市场供给紧缺，售价也有上升，刺激制造商千方百计增加产量；日水晶体振荡器生产虽已增加，仍供不应求，尤其TCXO型晶体振荡器更为紧缺。据教授估计，今年需求将继续增加，尤其是表面安装款式产品。台湾电气和电子制造商协会约有14家成职员厂制造石英晶体器件，在台湾岛有10家，它们侧重生产高级级表面安装型SPXO产品，属于标准封装晶体振荡器。每只价格约0.8美元，教授估量；信息工作和通信工作对高级级表面安装振荡器需求将急速增加，今年增加率将达成50%，其中移动电话需求将增加100%、笔记本电脑需求将增加40%、台式电脑将增加20%。台湾产品出口率也将大幅度增加，关键市场是美国、欧州、日本、韩国和新加坡。今年出口估计将增加30%40%。伴随需求增加，制造商已满负荷生产。部分厂家正在扩大现有生产能力，尤其是表面安装款式产品，USI企业表面安装型晶体振荡器，其生产能力将增加一倍、HOSONIC企业于今年初生产表面安装款式产品，小型化和表面安装型晶体振荡器是台湾发展关键趋势。VCXO型现在流行7.25mm5.0mm1.0mm尺寸，关键用在LAN卡、机顶盒、FM调制器、自动频率控制及锁相环电路等方面，1998年以来，共应用日趋火爆，现在新型VCXO尺寸是6.0mm3.5mm1.0mm和5.0mm3.0mm1.0mm SPXO表面安装型最小尺寸为6.0mm3.5mm1.0mm5.0mm3.5mm1.2mm关键用于LAN卡、数字摄像机、计算机和电信产品。移动电话和个人数字助理（PDA）等便携式电子产品快速发展，也刺激了香港市场对晶体振荡器强烈需求，尤其是TCXO及VCXO等高级级产品。部分厂商如Interguip企业正在主动开发OCXO产品，下六个月将增加VCXO表面安装型产品生产。VCXO产品需求呈快速增加趋势，关键用于广播卫星接收机。今年很多制造商调整产品结构，转向VCXO及OCXO等高精度产品生产，其产品增加将超出300%；标准钟表振荡器需求增加大约20%-30%；小型化及表贴化也是香港发展趋势。现在香港种表振荡器最小尺寸作到3xgm，精度100PPm，要求达成50PPm.现在 世界SAw滤波器年产量6亿只，多年用于移动通信，展现出供不应求态势，关键生产国是日本、德国和美国。中国开发SAW滤波器已经有30多年时间，科研生间单位30多家，有较高设计水平和批量生产经验。但因为设备跟不上，缺乏象半导体工艺加工一样精细加工设备（高精度光刻设备和镀膜机等）致使生产水平较低，年产仅数百只左右，形不成规模。据Atted Bustimess Inlelligence Inc估计，晶体振荡器外壳，世界需求量在6亿只左右，又据中国权威人士估计计，中国用于手机于P汽车电子领域晶振封装需求在1.6-2.4亿只，以后仍以年15%-30%速度递增，中国关键需求厂商以下：深圳南玻集团企业声表面波器件封装用陶瓷基座（LCCC-4B）年需求约9亿只；深圳英达利企业石英晶体振荡器封装用陶瓷基座（LCCC-4B）年需求不少于1000万只；北京七0七厂温度赔偿型晶体振荡器、及谐振器陶瓷基座年需求量4000万只；欧克通信器材晶体振荡器陶瓷基座年需求量约600万只；南京华联兴电子晶振、谐振、声表面波器件用陶瓷基座年需求量万只；台州水晶电子集团企业晶振、谐振器件用陶瓷基座年需求量1000万只；其它还有北京长峰声表面波企业、深圳三泽声表面波企业、航天总么司203所、23所、湖北东光电子企业、唐山晶源电子股份等全部有不一样数量陶瓷外壳需求。可见，仅移动电话用表贴型封装无引线陶瓷芯片载体（LCCC）就有一个巨大市场。而以表贴型LCCC外壳职代金属外壳石英晶体振荡器、谐振器和声表面波滤波器封装则更是款来、巨大潜在市场。5、CSP及MCM封装市场前景方面。据估量，到；在全部电子设备中，携带型百分比将超出60%，后，电子封装将是CSP和MCM天下，其市场前景不可估量。现在国外部分大企业正在进行从DIP、QFL、PGA等向BGA、CSP、MCM封装改型工作。、（二）中国集成电路陶瓷封装生产现实状况现在，中国含有生产大规模集成电路陶瓷封装产品关键有：闽航电子器件企业、信息产业部电子第十三所、信息产业部电子第四十三所，宜兴电子器件总厂。电子十三所引进国外优异设备较闽航少，宜兴总厂引进是国外二手设备，技术相对落后。到现在为止尚无一家实现产业化。中国从事大规模集成电路陶瓷封装研究关键科研单位有清华大学材料科学和工程研究院、航天部771研究所，由国家定点大规模集成电路高密度封装国家试验基地一是在南方闽航电子器件企业，二是在北方信息产业部电子第十三所。从这几年企业发展来看，闽航电子器件企业含有显著优势，该企业是福建南平无线电三厂和航天部771研究所合资建立部省联营企业，于1月经过国家计委验收并授予“大规模集成电路高密度封装国家关键试验基地”。现能生产DIP、QFP、PGA、LCCC等四大系列60多年品种陶瓷封装外壳，在负担国家从“六五”到“九五”期间多项LIS封装关键科技攻关课题和新产品试制项目中取得显著成绩，并有多项结果填补国家空白，数次受到国家和福建省表彰。现在闽航企业已和清华大学合作引进了LTCC低温共烧陶瓷技术。四、生产技术工艺（一）LTCC材料介绍1、LTCC材料研究情况。现在，在技术产业推进下，开发能和银低温共烧微波介质陶瓷材料已成为前沿和热点问题，并取提突破性进展。现在，LTCC材料在日本、美国等发达国家已进入产业化、系列化和可进行地材料设计阶段。很多LTCC材料生产厂家能够提供配套系列产品；美国国家半导体Dupont、村田制作所、松下、京瓷等研发机构对LTCC技术已研发多年，已经形成一定材料体系，生产工艺也较为成熟。在专利技术、材料起源及规格主导权方面均占优势。相比之下，中国LTCC材料研提议步较晚，拥有自主知识 产权材料体系和器件几乎是空白。中国现在急需开发出系列化，拥有自主知识产权LTCC瓷粉料，并专业化生产LTCC用陶瓷生带系列，为LTCC产业开发奠定基础。以LTCC技术制造微波器件，陶瓷材料应含有以下多个要求：烧结温度应低于950；介电常数和介电损耗合适，通常要求Q值越来越好；谐振频率温度系数T f应小；陶瓷和内电极材料等无界面反应，扩散小，相互之间共烧要匹配；粉体特征应利于浆料配制和流延成型等。现在，已经有较多LTCC相关文件和专利报道。因微波介质陶瓷研究不仅仅包含除低烧结温度，而且应兼顾材料介电特征和料浆设备、陶瓷和金属电级共烧等工程应用方面问题，技术开发难度很大。2、LTCC材料体系。微波介质材料和器件行业首先为了缩小器件体积而开发同介电常数材料体系，其次为了提升器件灵敏度而研究高品质因子材料配方，重视器件工作同温度性而开发小谐振频率温度系数介质陶瓷，现在开发可低温烧结材料体系关键有：（1）低介电常数体系。低介电常数微波介质材料因其微波介电性能好，高频损耗小，介电常数小，适合巴仑、滤波器、天线、模声等高频片式元器件和陶瓷基板设计和制造，开始受到大家一般关注。介电常数小于10，尤其是介电常数在45之间LTCC材料，因为能够发送信号延迟，现在关键集中在LTCC基板材料应用上。表1列出了研究较为成熟基板材料。中国最近也研究出部分低介电常数LTCC材料，浙江大学张启龙等研究（Ca1-XMgX）SiO3体系 ，经过添加CaTiO3、Li2CO3t V2O5等能够在900烧结，材料性能优良，介电常数=810；品质因数Qf25000GHZ，谐振频率温度系数T f0,该材料能很好和Ag电极匹配，能够用于多层介质开线，巴伦、各类滤波器等多层频率器件设计生产。陈湘明等人研究xMgOyZnOzAl2O3体系，得到介电常数为79，Qf值高达60，000160，000GHZ，谐振频率温度系数靠近零微波介质材料，该材料可应用于高频陶瓷电容器、温度赔偿陶瓷电容器或微波基板等。现在华中科技大学吕文中等人研究uZnO-vSiO2- WTiO2、uMgO-vSiO2- WCaO-XTiO2和uCaO-vWO3- WTiO2体系，含有低介电常数、低损耗和近零谐振频优选法温度系数，可用于通讯系统中介质天线、介质基板等微波无器件。国外部分企业基板材料企业玻璃介质陶瓷填充相导体rac/10-6-1康宁晶化玻璃堇青石Au5.23.4杜邦铝硼硅酸盐玻璃Al2O3Ag、Au7.87.9杜邦晶化玻璃堇青石Au4.84.5Hirachi铅铝硼硅酸盐玻璃Al2O3、CaZr O3Pb/Ag912NEC硼硅酸盐玻璃SiO2、堇青石18 %49 %多孔二氧化硅Au2.94.21.53.2NEC铅硼硅酸盐玻璃Al2O3、SiO2Ag/Pd7.87.9WestinghouseCuO、B2O3、Al2O3玻璃SiO2Au4.69.6Ferro晶化玻璃Ag、AuPd/ Ag607.0Fyocera铝硼硅酸盐玻璃Al2O3Au7.97.9Fyocera铝硼硅酸盐玻璃SiO2Cu5.04.4（2）中介电常数材料体系。其又可分为： BiNbO4体系。纯BiNbO4极难取得致密陶瓷，通常经过掺杂烧结助剂来改善其烧结特征，从而提升其微波介电性能。Ko等在BiNbO4中掺入0.07wt%V2O5和0.03wt%CuO，即可在900低温下取得致密陶瓷，其介电性能为：r=44.3，Qf=2GHZ,rf=2ppm/。研究ZnO-B2O3，ZnO-B2O3-SiO2玻璃和B2O3对BiNbO4烧结特征和微波性能影响，发觉各边助剂经过液相烧结机制均能除低BiNbO4烧结温度至920，ZnO-B2O3-SiO2玻璃和B2O3对介电性能尤其是Q值影响较大，添加1wt% ZnO-B2O3玻璃烧结样品性能最好，其r=41，Qf=13500GHZ。但BiNbO4系和Ag电极材料会发生界反应，造成材料介电性能严重恶化，限制了该材料在多层微波频率器件中使用。Ca(Li1/3Nb2/3),TiO3-体系。因其含有良好微波介电性能和较低烧结温度(1150)而受到大家广泛关注。为了降低该陶瓷体系烧结温度，Choi等在Ca(Li1/3Nb2/3),TiO3-中掺入0.7wt%B2O3,可将陶瓷烧结温度降低至1000，取得介电性能为：r=35, Qf=22100GHz, f=-5.6ppm/。Liu等报道了在Ca(Li1/3Nb2/3),TiO3-中添加2wt%B2O3和6 wt%B2O3。深入把陶瓷烧结温度降至920，取得陶瓷介电性能为：r=43.1，Qf=10600 GHz，f=-10.7ppm/。因为B2O3易溶于乙醇等溶剂，并能和PVB(PVA)发生胶凝反应，含有B2O3陶瓷粉料以流延工艺不能取得高密度生瓷带，这限制了该配方在LTCC材料中应用。童建喜等在Ca(Li1/3Nb2/3),TiO3-添加2wt%LiF和3wt%ZBS,将陶瓷烧结温度降低到了900，取得陶瓷介电性能力为：r=34.28，Qf=17400 GHz，f= - 4.6ppm/，并经试验证实该陶瓷材料可和Ag电极共烧。 MgTiO3 (M=Mg、Zn、Ca等)体系。偏钛酸镁（MgTiO3）含有介电损耗低、频率温度系数小等特点（引入少许CaTiO3可赔偿频率温度系数至零），而且其原料丰富，成本低廉，以它为介质材料制作高频热赔偿电容器、多层陶瓷电容器、GPS天线及介质滤波器友好器在通信产业中得到了广泛应用。但其烧结温度较高（1400以上），不易实现其和铜或银电极低温共烧。Jantunen等将30wtMgTiO3- CaTiO3基料和7wt%RO- B2O3-SiO2(R=Zn,Ba)玻璃或是相同配方氧化物混合，实现了MgTiO3- CaTiO3在900下低温烧结，取得最好介电性能力为：r=8.5，Qf=8800 GHz。Chen等采取相同方法，按MgTiO3- CaTiO3/BaBSiO玻璃=50：50(vol%)配比，也得到了在900下烧结致密陶瓷，其最好性能为：r=13.2，Qf=10000 GHz。采取这类方法不足之处于于大量玻璃或氧化物加入，大大降低了材料介电性能，而且多个物质相互反应造成陶瓷相组成异常复杂，难以控制。童建喜等在0.97 MgTiO3- 0.03CaTiO3中添加20wt%Li2O-B2O3-SiO2，陶瓷在890，取得陶瓷介电性能为：r=16.38，Qf=11640 GHz，f= - 1.45ppm/，并经试验证实该陶瓷材料可和Ag电极共烧。Zn-TiO2系材料含有很好微波介电特征，而且能够在1000以下烧结。为降低Zn-TiO2结烧结温度，Kim等研究了添加B2O3Zn-TiO2陶瓷特征，添加1wt% B2O3,陶瓷在875烧结，取得介电性能为：r=2528,，Qf0 GHz，f= - 10+10ppm/。即使Zn-TiO2结烧结温度可降低到LTCC技术要求，且含有良好微波性能，但相结构控制困难，且且采取B2O3助烧剂材料配方无法流延成型。张启龙等经过添加ZnO -B2O3-SiO2玻璃，实现ZnTiO3在900低温烧结，处理了添加B2O3产生料浆不稳定问题，已在正原电气股份产业化生产。ZnNb2O6体系。Zhang等研究了CuO-Bi2O3-V2O5(Cu BiV)复合助剂对ZnNb2O6烧结和介电性能影响。研究表明：CuO、Bi2O3、V2O5能和ZnO形成共溶液相，少许复合助剂能使ZnNb2O6致密化温度由1150降至870。添加1.5wt%CuBiV样品在890烧结取得最好介电性能：r=32.69，Qf=67100 GHz，f= - 32.69ppm/。Kim等研究了FeVO4对ZnO-RO2-Nb2O5- TiO2(R=Sn,Zr,Ce)介电性能影响。引入RO2部分替换TiO2，以调整材料f值，并添加一定含量FeVO4以实现陶瓷在900烧结致密。在ZnO -Nb2O5- 1.92TiO2-0.08SnO2中添加2 wt% FeVO4，陶瓷微波介电性能最好：r=44，Qf=13000 GHz，f= - 9ppm/。Zhang等采取相同方法在ZnO -Nb2O5- 1.92TiO2-0.08SnO2中添加1.5 wt% CuO -V2O5，陶瓷在860烧结，取得微波介电性能为：r=42.3，Qf=9000 GHz，f= 8ppm/。BaO-TiO2体系。BaO-TiO2体系中BaTi4O9和Ba2Ti9O20含有优异微波介电性能，但这两种陶瓷烧结温度全部比较高（均高于1350），现在研究方法是加入大量烧结助剂来降低烧结温度，但介电性能大幅度下降。Kim等在BaTi4O9中添加5wtw%ZnO-B2O3（摩尔比1：1）玻璃，使烧结温度隆至900，取得介电性能为：r=33，Qf=27000 GHz，f= 7ppm/。Huang等研究了添加BaO- B2O3- SiO2玻璃Ba2Ti9O20陶瓷性能，陶瓷在900能够烧结，微波介电性能为：r=13.2，Qf=1150 GHz。采有溶胶一凝胶工艺预先在Ba2Ti9O20粉体表面镀上BaTi(BO3)2膜，可阻止陶瓷和玻璃在烧结过程中瓜，保持介电性能稳定。（3） 高介常数材料体系。其又分为： Bi2O3 -ZnO-Nb2O5体系。Bi2O3 -ZnO-Nb2O5(简称为BZN)陶瓷含有烧结温度低、r高、f可调等特点，可和低Pd含量Pd-Ag电极浆料甚至纯Ag电极浆料共烧，是由中国首创一类低温度烧结不含铅高频陶瓷材料，刚开始被作为电容器材料。现在，BZN瓷研究取得圈套进展，使原电容器材料作为微波介质陶瓷材料成为可能，为微波介质材料探索提供了新路径。Kagata对B2O3 (CaO,ZnO)-Nb2O5体系也作了系统研究，组成为Bi18Ca8Nb12O65陶瓷在950下烧结时，r=59，Qf=610 （3.7GHz），f= 24ppm/；样品在-2520和-2085之间f值相近，说明CaO加入使材料f靠近线性关系；Bi2O3- CaO- ZnO- Nb2O5陶瓷烧结温度925，此时样品含有很高r和极低f，r=79，Qf=360（3.2GHz），f= 1ppm/。Choi能使含量增加，有第二相Bi4V2O11生成，介电损耗快速增加。经典低温烧结Bi2(Zn1/3Nb2/3-xVx)2O7陶瓷介电性能为：r=80，Qf=3000 GHz（6GHz），陶瓷和Ag电极共烧情况良好。 Li-Nb-Ti 体系。Li2O-Nb2O5-TiO2(简称LNT)体系是一类关键微波介质陶瓷材料，在某组分范围内组分能形成固溶体Li1+x-Nb1-x-3y-Tix+4yO3(简称为M相)，M相含有较低烧结烧结温度（1100）和良好微波介电特征：r=5578，Qf可达9000 GHz，频率温度系数f可调。管恩祥以B2O3-ZnO-La2O3玻璃为烧结助剂对Li1.0-Nb0.6-Ti0.5O3陶瓷进行低温烧结研究，陶瓷在900烧结，取得微波介电性能为：r58，Qf4800 GHz，f11ppm/。Albina等经过掺入V2O5降低Li2O-Nb2O5-TiO2烧结温度，添加2wt% V2O5,烧结温度T900，取得介电性能：r=66，Qf=3800GHz（5.6 GHz），f=11ppm/，张启龙等在Li1.05-Nb0.55-Ti0.55O3陶瓷中添加1 wt% V2O5和5wtw%ZnO-B2O3-SiO2玻璃，陶瓷在900烧结，取得微波介电性能为：r=57，Qf=4420GHz，f=3ppm/，而且陶瓷能和银电极共烧，因为V2O5在装料配制中易引发粘度偏大，料浆不稳定现象，制约该材料使用。BaO-Ln2O3-TiO2。BaO-Ln2O3-TiO2系统是现在大家开展研究较多体系之一。其中Ln为镧系稀土元素，如La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd等。以BaO-Ln2O3-TiO2为基础，经过掺杂，改变各组分百分比，可得到一系列陶瓷材料。BaO-Ln2O3-TiO2系统烧结温度通常在1300以上，现在进行低温研究较多有：BaO-Nd2O3-TiO2体系和BaO-Sm2O3-TiO2体系。O.Dernovsek等人对BaO-Ln2O3-TiO2体系材料进行了低温烧结究90vol.%BaNd2Ti4O12(+1wt.%ZnO)/10vol.%BBSZ(B2O3:Bi2O3:SiO2:ZnO=27:35:26:32,摩尔比)，在900烧结，其介电性能为：r=67，Qf1000GHz(6GHz)，f=4ppm/. 陈尚坤等在Ba4(Nd0.85Bi0.15)28/3Ti18O54陶瓷中加入2.5wt.%BaCuO2-CuO和5wt.%BaO-B2O3-SiO2,陶瓷在950烧结，r =60.2，Qf=2577GHz(5.6GHz)，f=25.1ppm/，可和Cu电极浆料低温共烧。In-SunCho等经过添加锂硼硅酸盐玻璃对BaO（Nd1-xBix）2O34TiO2系陶瓷进行低温化研究。玻璃助剂Li2O-B2O3-SiO2-Al2O3-CaO添加,使BaO（Nd0.8Bi0.2）2O34TiO2烧结温度由1300降到900 ，介电性能为；r=68,Qf=2200GHz, f=55ppm/ 。BaO-Sm2O3-TiO2体系介电常数r可达70-90.Kyung-Hoom Cho等人经过B2O3和CuO掺杂对BaSm2Ti4O12陶瓷进行低温烧结研究.同时加入10.0mo1%B203和20.0mo1%CuO可使烧结温度由1350降低到870,其微波介电性能为: r=61.47,Qf=4256GHz, f=-9.25ppm。Jong-Hoo Paik 等人在Basm2Ti4O12 中添加16.0.mo1%BaCu(B2O5)(BCB),在875烧结,得到陶瓷介电性能为, r =60,Qf=4500GHz,f=-30ppm/。高介微波介陶瓷材料在低温烧结方面研究取得了一定发展,部分高介入陶瓷烧结温度已降低到。,但其微波介电性能破坏较大,同时存在浆料配制困难、和银电极发生界面反应等技术问题，真正能使用材料较少。所以仍需努力寻求新型低温烧结高介电常数微波介质陶瓷材料，方便能够满足多曾微波器件需求。3、 LTCC材料应用情况及展望现在，在LTCC技术产业推进下，开发能和AgA或Cu低温共烧微波介质陶瓷材料已取得突破性进展，已经有较多LTCC微波介质陶瓷相关文件和专利报道。因LTCC微波介质陶瓷研究不仅仅包含降低烧结温度，而且应兼顾材料介电特征和料浆制备、陶瓷和金属电极共烧等工程应用方面问题，技术开发难度很大：介电性能破坏严重：利用掺杂氧化物、低熔点玻璃来实现微波介质陶瓷低温烧结是现在使用最广泛最有效方法，但在烧结温度大大降低同时，也不一样程度地降低了材料微波介电性能；难以配制粘度适中料浆：如添加B2O3、V2O5等烧结助剂LTCC材料体系本身介电性能很好，但存在料浆粘度大、难以流延成型问题；难以确保陶瓷和电极材料化学稳定性：部分介电性能优异材料体系如BiNbO4存在着和Ag电极发生界面反应问题，金属离子扩散迁移会造成器件性能恶化甚至失效；陶瓷微观结构缺点影响：这将影响微波器件电性能。以上很多原因造成现在微波介电陶瓷材料研究大多停留在试验阶段，真正含有应用价值LTCC微波介质陶瓷材料不多。Ferro企业拥有(Zr,Sn)TiO3和(Ba,Nb) TiO3两种体系LTCC微波介质陶瓷，其介电常数r分别为37和83。中国正原电气股份拥有自主开发介电常数r为9和27LTCC微波材料研究开发了多个不一样设计、不一样工作频率带通滤波器、EMI滤波器、平衡滤波器、巴伦、多层天线、天线开关模块等微波器件。国际上有Dupont、Ferro、Heraeus三家提供数种r10陶瓷生带，中国开发LTCC器件企业和研究所也全部在这些生瓷带，南波