เทคโนโลยีพื้นผิวเซรามิก LTCC เป็นเทคโนโลยีการรวมสามมิติของไมโครเวฟที่ซับซ้อนและวงจรดิจิตอลโดยใช้วัสดุเซรามิกใหม่และเทคโนโลยีการรวมฟิล์มหนาของไมโครเวฟ. ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีบูรณาการเสาหิน, การรวมอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่มีมากขึ้นเรื่อยๆ, ถึงระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน, ซึ่งทำให้การรวมอุปกรณ์แบบพาสซีฟมีความสำคัญมาก. เทคโนโลยี LTCC สามารถตอบสนองข้อกำหนดการรวมของอุปกรณ์แบบพาสซีฟ เช่น ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ, ตัวเหนี่ยวนำ, ตัวกรองและข้อต่อ.
ความต้านทานของสารตั้งต้น LTCC คือ 10 โอ้, 100 โอ้, 1K Ω และ 10K Ω ตามลำดับ. ความแม่นยำของวิธีการปรับความต้านทานพื้นผิวน้อยกว่า 1%, และความแม่นยำของความต้านทานแบบฝังภายในน้อยกว่า 30%. อุปกรณ์แบบพาสซีฟอื่นๆ สามารถออกแบบตามพารามิเตอร์วัสดุที่เกี่ยวข้องได้. วัสดุพิมพ์ LTCC สามารถเดินสายหลายชั้นได้, ขึ้นไป 40 ชั้น.
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา, เทคโนโลยีพื้นผิวเซรามิกมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว, โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนพื้นฐานของพื้นผิวเซรามิกแบบดั้งเดิม, สารตั้งต้นเซรามิกที่เผาด้วยความร้อนร่วมที่อุณหภูมิสูงและสารตั้งต้นเซรามิกที่เผาด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่อุณหภูมิต่ำได้รับการพัฒนา, ซึ่งทำให้ซับสเตรตเซรามิกในการประกอบที่มีความหนาแน่นสูงของวงจรกำลังสูงได้รับการใช้งานที่ลึกและกว้างขึ้น. สารตั้งต้นหลายชั้นที่ใช้เชื้อเพลิงร่วมที่อุณหภูมิต่ำเป็นสารตั้งต้นการประกอบขนาดเล็กที่พัฒนาขึ้นใหม่, ซึ่งเน้นข้อดีของกระบวนการฟิล์มหนาและการเผาร่วมที่อุณหภูมิสูง. ในรอบกว่าสิบปี, สารตั้งต้นประเภทนี้ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว. เนื่องจากมีความหนาแน่นสูง, แผงวงจรความเร็วสูง, มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในคอมพิวเตอร์, การสื่อสาร, ขีปนาวุธ, จรวด, เรดาร์และสาขาอื่นๆ. ตัวอย่างเช่น, บริษัท Dupon แห่งสหรัฐอเมริกาใช้สารตั้งต้นหลายชั้นยิงร่วมอุณหภูมิต่ำ 8 ชั้นในวงจรทดสอบขีปนาวุธเหล็กไน. ฟูจิตสึของญี่ปุ่นใช้ 61 ชั้นของซับสเตรตเซรามิกเผาร่วมที่อุณหภูมิต่ำเพื่อสร้างโมดูลหลายชิปของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ซีรีส์ vp2000, ในขณะที่บริษัท NEC ได้ทำ 78 ชั้นของอุณหภูมิต่ำร่วมเผาสารตั้งต้นหลายชั้นด้วยพื้นที่ 225 * 225 ตาราง มม. ประกอบด้วย 11540 ฉัน / O ขั้วและสามารถติดตั้งได้ถึง 100 ชิป VLSI.
พื้นผิวเซรามิกหลายชั้นที่เผาร่วมด้วยอุณหภูมิต่ำทำจากพื้นผิวเซรามิกเดี่ยวจำนวนมาก. พื้นผิวเซรามิกแต่ละชั้นประกอบด้วยชั้นของวัสดุเซรามิกและวงจรนำไฟฟ้าที่ติดอยู่กับชั้นเซรามิก, ซึ่งปกติเรียกว่าแถบการนำไฟฟ้า. รูทะลุของชั้นเซรามิกนั้นเต็มไปด้วยวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า. โดยเชื่อมต่อเส้นแถบการนำไฟฟ้าในชั้นเซรามิกต่างๆ เพื่อสร้างเครือข่ายวงจรสามมิติ. ชิป IC ติดตั้งอยู่ที่ชั้นบนสุดของเซรามิกหลายชั้น. บล็อกแบบรวมถูกเชื่อมเข้ากับวงจรในซับสเตรตเซรามิกหลายชั้นผ่านหมุดเพื่อสร้างวงจรเชื่อมต่อระหว่างกัน. ชั้นโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าบนพื้นผิวของสารตั้งต้นจะเกิดขึ้นล่วงหน้าในระหว่างกระบวนการเผาผนึกของสารตั้งต้นเซรามิก, และมีขั้วรูปเข็มที่ด้านล่างของวัสดุพิมพ์. ด้วยวิธีนี้, พื้นผิวเซรามิกหลายชั้นที่ใช้เชื้อเพลิงร่วมถูกนำมาใช้ในการประกอบส่วนประกอบขนาดเล็กเพื่อสร้างโครงสร้างสามมิติที่มีความหนาแน่นสูง, ความเร็วสูงและความน่าเชื่อถือสูง.
เมื่อเทียบกับเทคโนโลยี PCB อื่นๆ, LTCC PCB มีข้อดีหลายประการ
1. วัสดุเซรามิกมีลักษณะเฉพาะที่ยอดเยี่ยมของความถี่สูง, การส่งข้อมูลความเร็วสูงและพาสแบนด์ที่กว้าง. ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของวัสดุ LTCC อาจแตกต่างกันไปในช่วงกว้างตามส่วนผสมที่แตกต่างกัน. การใช้วัสดุโลหะที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงเป็นวัสดุตัวนำสามารถปรับปรุงปัจจัยด้านคุณภาพของระบบวงจรและเพิ่มความยืดหยุ่นในการออกแบบวงจร;
2. สามารถปรับให้เข้ากับความต้องการของความต้านทานกระแสสูงและอุณหภูมิสูง, และมีค่าการนำความร้อนได้ดีกว่าแผงวงจร PCB ทั่วไป. ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบการกระจายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างมาก, มีความน่าเชื่อถือสูง, และสามารถนำไปใช้กับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและยืดอายุการใช้งานได้;
3. สามารถประดิษฐ์แผงวงจรที่มีจำนวนชั้นสูงได้, และสามารถฝังส่วนประกอบแฝงได้หลายตัวในนั้น, ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงต้นทุนของส่วนประกอบบรรจุภัณฑ์ได้. บนแผงวงจรสามมิติที่มีชั้นสูง, สามารถรับรู้การบูรณาการแบบพาสซีฟและแอคทีฟได้, ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงความหนาแน่นของการประกอบวงจรและลดปริมาตรและน้ำหนักอีกด้วย;
4. มีความเข้ากันได้ดีกับเทคโนโลยีการเดินสายแบบหลายชั้นอื่นๆ, ตัวอย่างเช่น, การรวมกันของ LTCC และเทคโนโลยีการเดินสายแบบฟิล์มบางสามารถบรรลุความหนาแน่นในการประกอบที่สูงขึ้นและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของซับสเตรตหลายชั้นแบบไฮบริดและโมดูลมัลติชิปแบบไฮบริด;
5. กระบวนการผลิตที่ไม่ต่อเนื่องสะดวกสำหรับการตรวจสอบคุณภาพของสายไฟและรูเชื่อมต่อแต่ละชั้นก่อนทำผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป, ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงผลผลิตและคุณภาพของสารตั้งต้นหลายชั้น, ลดวงจรการผลิตและลดต้นทุน.
6. ประหยัดพลังงาน, ประหยัดวัสดุ, การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและสิ่งแวดล้อมกลายเป็นแนวโน้มที่ไม่อาจต้านทานได้ในการพัฒนาอุตสาหกรรมส่วนประกอบ. LTCC ยังตอบสนองความต้องการในการพัฒนานี้และลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากวัตถุดิบ, ของเสียและกระบวนการผลิตให้มากที่สุด.
