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多层陶瓷技术(multilayer ceramic,MLC)是现代电子工业中广泛使用的一种技术,用于制造多层电容器和其他电子组件。MLCC(多层陶瓷电容器)、LTCC(低温共烧陶瓷)和HTCC(高温共烧陶瓷)是三种主要的多层陶瓷技术,它们的区别主要在于材料、烧结温度、制造工艺以及应用领域。
1. 多层陶瓷电容器(MLCC)
介质材料: 使用钛酸钡(BaTiO3)、氧化钛(TiO2)、锆酸钙(CaZrO3)或其他介电陶瓷材料。
金属材料:内电极:镍(Ni)/铜(Cu)/银(Ag)/钯银(Pd/Ag),端电极:铜(Cu)、银(Ag)。
烧结温度: 一般在1100°C至1350°C之间。
产品类型:电容器
应用领域: 广泛应用于消费电子、汽车电子、通信设备等。
制造工艺:
图MLCC制造工艺
2. 低温共烧陶瓷(LTCC)
介质材料: 玻璃陶瓷、陶瓷-玻璃复合材料和玻璃键合陶瓷等。
金属材料:银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、钯银(Pd/Ag)等低熔点金属。
烧结温度: 一般在800°C至950°C之间。
产品类型:滤波器、双工器、耦合器、巴伦、天线、陶瓷基板、陶瓷封装管壳等。
应用领域: 主要用于高频电路、射频模块、微波电路等。
制造工艺:
图 LTCC制造工艺
3. 高温共烧陶瓷(HTCC)
介质材料: 氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、或氧化锆(ZrO2)等高温陶瓷材料。
金属材料:钨(W)、钼(Mo)、锰(Mn)等高熔点金属
烧结温度: 一般在1600°C至1800°C之间。
产品类型:陶瓷基板、陶瓷封装管壳、加热体、传感器等。
应用领域: 适用于高温、高功率和高频应用,如功率电子、传感器和航空航天电子设备。
制造工艺:
图 HTCC制造工艺
MLCC、LTCC和HTCC三者的工艺流程大致类似,典型多层陶瓷工艺流程包括生瓷带流延、丝网印刷、叠片、层压、切割、烧制等。但某些细节有很大的不同,如MLCC工艺不需要打孔直接印刷内电极浆料,而LTCC和HTCC则根据需要进行打孔。LTCC和HTCC由于选用的材料不同,使得烧结工艺的温度和气氛不同。