电子浆料贱金属化,铜浆在LTCC中应用前景广阔

电子浆料是LTCC元器件、集成模块研制和生产必不可少的关键材料。铜浆由于价格低廉、导电性能优良、高频特性优异、可焊性高、附着力强等特点备受关注,有望在LTCC领域拥有广泛的应用。

1.电子浆料贱金属化成为趋势

电子浆料是电子行业的重要的基础材料,电子浆料主要由导电相、粘结相(玻璃相)和有机载体三部分组成,三者混合均匀得到粘度适中的膏状物,然后将浆料经过丝网印刷、流平、烘干、烧结等工艺在陶瓷等基片上烧结或固化,形成导电膜。

表 不同电子浆料的特点及应用

电子浆料贱金属化,铜浆在LTCC中应用前景广阔

按导电相价格不同,厚膜浆料可以分为贵金属导体浆料((Ag、Au、Pt、Ag/Pd、Ag/Pt、Au/Pt等)和贱金属导体浆料(Cu、Ni、AI)。其中:

● Ag是导电性能最好的金属,而且价格比 Au、Pt、Pd等其他贵金属要便宜,因此应用较为广泛。但是Ag作厚膜电路中的导线或作为电容器的电极时,会产生Ag+的迁移,从而造成绝缘料的电阻下降,已致击穿或短路。而在Ag中添加一定量Pd可以有效地抑制Ag+的迁移。

电子浆料贱金属化,铜浆在LTCC中应用前景广阔

图 不同类型导电浆料的方阻值

● Au性能稳定,导电性较高,在一些远程通讯中的高精度电路中也经常被使用,但是,其附着强度较差,且经多次重烧,附着强度还会下降。

● Cu金属具有很多优良的性能,Cu具有比贵金属Au更为优良的高频特性和导电性,同时Cu也没有像Ag 那样的迁移缺陷,而且Cu比 Ag 的熔点要高,可以使样品烧结范围变得更加宽广,除此之外,Cu还拥有优良的可焊性和较低的成本。铜粉具有诸多的优点,但是铜在空气中容易被氧化,特别是在高温有氧环境中,氧化特别明显,电阻急剧上升,影响了其应用。

● Ni金属和Cu金属的性质相似,具有良好的导电性能、化学稳定性和可焊性,不过同样高温抗氧化性转差,需要在惰性气氛中烧结。

为了降低成本,企业不断地在寻求性能良好的贱金属作为替代品,贱金属浆料成为电子浆料发展的方向。

2、铜浆在LTCC领域应用前景广阔

低温共烧陶瓷(LTCC)技术是集3D高密度互联、无源元件和IC封装于一体的多层陶瓷制造技术,能够实现电子元器件的集成化、微型化和多功能化,广泛应用于无线通信、消费电子、医疗机械、汽车电子、航空航天以及国防军工等领域。

电子浆料贱金属化,铜浆在LTCC中应用前景广阔

图  LTCC结构示意图,来源:murata

在 LTCC 技术中,电阻器、电容器、电感等无源器件可以通过一定的排布方式彼此相邻的安装到单一封装基板上。这些电子元件通过厚膜导体形成的导线形成互连电路板。而复杂的电路往往有多层系统构成,各层电路系统由绝缘介电层也就是 LTCC 基板隔开,因而各层电路需要通过穿越介电层的导电通路连接,这个导电通路由厚膜导电材料填充,一般称作通孔。正是由于这些通孔的存在,使得 LTCC体系可以获得垂直方向的集成,因而比以往的封装材料更加密集。根据电子浆料在LTCC基板或电子元器件中的使用位置,通常可分为内电极浆料、外电极浆料和通孔填充浆料。

电子浆料贱金属化,铜浆在LTCC中应用前景广阔

图 铜电极共烧LTCC基板

Au、Ag方阻较低,导电和导热性能稳定,被应用于LTCC技术,但Au、Ag价格昂贵。由于铜的价格相对低廉,来源广泛,且铜具有良好的高频特性、导电性和导热性,熔点低(1083℃),适合低温粘结,在高温潮湿的环境中不会发生电子迁移等优点,因此,铜可以取代银等作为LTCC共烧电极的主要材料,具有良好的应用前景。上世纪90年代,以日本为主的发达国家研制出的铜浆,成功实现了在MLCC、LTCC元件领域的应用,显著降低了材料成本支出,大大提升了其市场竞争力。

但铜存在着易团聚、易氧化等不良现象。为了进一步降低成本,国内有研究者采用银包铜制备浆料,既提高了铜粉的抗氧化性能又保留了铜粉优良的物理化学特性,但是存在银包覆不均匀,成本依然较高的问题;还有研究采用溶胶-凝胶技术将玻璃粘结剂附着在铜粉表面,不仅使得玻璃粘结剂混合均匀,而且可以改善铜粉易氧化等缺点,使得铜浆得到更广泛的应用。
1.低温共烧陶瓷用玻璃包覆铜导电浆料的制备及性能,张宝强.
2.溶胶凝胶玻璃对LTCC用铜浆性能的影响,陈骏.
3.Novel Glass-free LTCC Material co-fired with Cupper-Electrodes,Yasutaka Sugimoto,等.
艾邦建有LTCC产业交流群,扫描下方二维码即可加入:

电子浆料贱金属化,铜浆在LTCC中应用前景广阔

8月28日-30日,艾邦将在深圳国际会展中心7号馆举办第六届精密陶瓷暨功率半导体产业链展览会,届时佳利电子、宏科电子、深云基、浙江矽瓷、昆山永宏棋、广州海泰克等LTCC全产业链材料、设备、元器件/基板公司将参展,同期还将举办【LTCC专场论坛】,以下是相关企业名单:

展位号

公司名

主营

7C50

成都宏科电子科技有限公司

LTCC、MLCC、HTCC等领域材料、多层元器件、基板、封装外壳等

7C89

广州海泰克科技有限公司

HTCC(高温共烧陶瓷)/LTCC(低温共烧陶瓷),生瓷带,粉体,浆料

7F85

嘉兴佳利电子有限公司

LTCC / HTCC/微波介质陶瓷元件及卫星导航组件

7G29

北京宁远博纳电子科技有限责任公司

LTCC/HTCC/MLCC 机械、激光打孔机、丝网印刷机(含卷对卷)、膜厚测试仪、叠片机(含卷对卷)、等静压机、生切机、烧结炉(箱式链式)、端银机、划片机

7G32

深圳市宇宸科技有限公司

PTC多层陶瓷整线设备HTCC设备LTCC设备等静压机切割机流延机裁片机填孔机印刷机叠层机等

7G82

上海煊廷丝印设备有限公司

AMB陶瓷基板印刷机,全自动LTCC印刷机,MLCC印刷机,厚膜印刷机,精密填孔/挂壁印刷机

7G114

常州市安视智能科技有限公司

HTCC/LTCC/MLCC生瓷片检测、DBC/DPC/AMB视觉检测设备、薄膜基板、电阻等生产制造过程中的外观检测设备

7G123

深圳市深云基新材料科技有限公司

LTCC瓷带、LTCC瓷粉、LTCC浆料

7H29

苏州国科测试科技有限公司

LTCC&HTCC检测设备

7H50

天津奥峰科技有限公司

LTCC/HTCC贴膜、撕膜、倒角等工艺设备

7K91

广州诺顶智能科技有限公司

LTCCHTCC生瓷带全自动AOI检测设备、薄膜电路厚膜基板全自动AOI检测设备

7A01

广东恒锦智能装备有限公司

丝印机、移印机、钢板、网板

7A51

东莞市腾科自动化设备有限公司

高速检测机,外检机,视觉CCD

7A66

江苏国盛新材料有限公司

稀土氧化物及化合物

7A68

广东汇京智能装备有限公司

纳米砂磨机、高速分散机&分散罐、研磨介质

7A69

珠海思加新材料有限公司

99瓷氧化铝基板、半导体陶瓷工具、生物陶瓷材料、纳米材料

7A91

津上智造智能科技江苏有限公司

超声波扫描显微镜

7A97

江苏瑞邦高热制品有限公司

高温窑炉(氢氮气氛炉、氮气脱脂炉、富氧空气烧结炉)窑具(99轻量板、承烧板、匣钵))

7A136

南通恩普热能技术有限公司

陶瓷纤维板、陶瓷纤维毯、陶瓷纤维异型件、陶瓷纤散棉、陶瓷纤维模

7B37

太原市衡力科技有限公司

冷等静压机和温等静压机等

7B40

苏州广林达电子科技有限公司

超声波扫描显微镜

7B48

福州赛瑞特新材料技术开发有限公司

特高纯氮化硼陶瓷治具,堆场,承烧板

7B60

深圳市宇斯特电子有限公司

厚膜陶瓷电路

7B75

合肥高歌先进电炉装备有限公司

实验电炉、工业电炉

7B81

上海福讯电子有限公司

精密印刷模板

7B94

昆山可立维机电有限公司

陶瓷板自动化设备

7B116

天津市海迅科技发展有限公司

视觉自动化设备

7B203

合肥市鑫仓工业设备科技有限公司

激光打标机、切割机、氦质谱检漏仪

7B230

宝鸡志成有色金属制造有限公司

钛、锆、钨、镍等有色金属材料

7C09

深圳市鑫陶窑炉设备有限公司

高温烧结炉

7C15

深圳市金岷江智能装备有限公司

流延机

7C21

纳诺奥耐(天津)科技有限公司

氧气/氧气/总烃分析仪及探头,数字浮子流量计

7C29

成都先机智能科技有限公司

陶瓷片贴膜机,陶瓷片撕膜机,自动化

7C39

苏州德龙激光股份有限公司

精密激光加工设备及激光器

7C41

太原忠睿合科技有限公司

冷等静压机,温等静压机,干袋式等静压机

7C46

深圳市光道激光技术有限公司

陶瓷精密激光设备

7C51

雅马拓科技贸易(上海)有限公司

实验室设备

7C82

东莞市桑隅电子有限公司

金相检测耗材、金相检测设备

7C83

上海微谱检测科技集团股份有限公司

材料成分分析,失效分析,安全反应评估,体系认证,专利申请,检测报告和环境检测

7C84

珠海市镭登光电科技有限公司

超细金属粉末(镍粉、铜粉、银粉、镍粉)抛光粉悬浮分散剂

7C87

合肥圣达电子科技实业有限公司

陶瓷基板、HTCC、封装

7C88

苏州纯尔净化科技有限公司

滤芯

7C90

武汉宇昌激光科技有限公司

陶瓷激光切割打孔划线一体机

7C103

南通众博信智能科技有限公司

高速飞针测试机、专用测试机、自动四线专用测试机

7D09

深圳市飞仕达机械设备有限公司

水平线设备

7D15

浙江矽瓷科技有限公司

介质陶瓷材料、生瓷带

7D19

深圳市中斯进出口有限公司

多层陶瓷整套方案,包含整套设备,材料,工艺,辅材PET,丝印浆料等,流延机,裁片机,冲孔机打孔机,印刷机填孔机卷对卷印刷机,叠片机,印刷-叠片一体机,热压机,温水等静压机,切割机热切机等

7F10

深圳市迈创力科技有限公司

飞针测试机、AOI自动光学检测机

7F39

长沙建宇网印机电设备有限公司

厚膜印刷机、平面厚膜印刷机、圆管厚膜印刷机、CCD自动对位厚膜印刷机

7F39

常州普雷特印刷科技有限公司

NorCote感光胶、刮胶、太阳能刮胶、毛细水菲林

7F53

东莞市琅菱机械有限公司

研磨分散设备

7F68

武汉坤元流延科技有限公司

流延机、球磨机、脱泡机、涂布机、裁片机、冲孔机、丝印机、叠片机、温等静压机、热切机等

7F69

上海住荣科技有限公司

机械冲孔机、激光打孔机、丝网印刷机、叠片机、温水等静压机、生瓷片热切机、划片机、X-ray

7F79

昆山艾科迅真空装备有限公司

有色金属真空焊、覆铜板真空钎焊、陶瓷真空钎焊、二氧化硅真空钎焊

7F97

田菱精密网版科技(昆山)有限公司

精密网版

7F128

空气化工产品(中国)投资有限公司

氩气、二氧化碳、氧气、氮气

7F134

肇庆市宏华电子科技有限公司

薄膜流延机、薄膜丝印机、薄膜叠层机、等静压机、切割机、封端机、外观检测机、测试机、编带机等

7G01

天津中环电炉股份有限公司

排胶炉、钟罩炉、可视化热分析、烧结炉

7G01

上海晨华科技股份有限公司

真空热压烧结炉、真空双向加压热压炉、排胶炉,真空气压烧结炉,真空无压烧结炉等

7G10

合肥费舍罗热工装备有限公司

脱脂炉,烧银炉,烧结炉,推板炉

7G10

山东宏瑞耐火材料科技有限公司

承烧板、推板、匣钵

7G20

深圳市领创精密机械有限公司

跑台丝网印刷机

7G28

精工锐意科技(河南)有限公司

金刚石耗材

7G31

株洲瑞德尔智能装备有限公司

高温烧结炉、真空烧结炉

7G37

山西鸿煷机械设备股份有限公司

冷等静压机和温等静压机、干袋式等静压机等

7G38

上海网谊光电科技有限责任公司

精密不锈钢网版研发与生产, 超薄3u网版

7G40

东阳市圣柏林特种设备技术服务有限公司

流延机

7G50

福建泉州聿瑞升贸易有限公司

加拿大AEM高纯铝粉和(原日本昭和)印尼ICA煅烧氧化铝粉、高纯六水氯化铝

7G51

北京晶芯电子有限公司

国产真空计

7G54

昆山括通丝印器材有限公司

精密网版

7G56

广州市极志测量科技有限公司

在线视觉瑕疵检测设备、PCB快速检测设备、厚度测量仪

7G62

深圳市硕克网版科技有限公司

网版

7G85

西安鑫乙电子科技有限公司

流延机及其配套辅助设备

7G88

武汉赛斐尔激光技术有限公司

电子陶瓷激光划片机、电子陶瓷高速激光精密打孔机、玻璃激光精密切割机、紫外激光精密切割机

7G90

昆山永宏棋智能科技有限公司

流延机,裁片机,印刷机,叠层机,温水等静压机

7G94

SERIA CORPORATION

陶瓷印刷机

7G96

苏州精创光学仪器有限公司

超声波自动化设备/DBC自动缺陷检测设备/AMB陶瓷基板终检检测自动化设备

7G105

深圳市德斯戈智能科技有限公司

缺陷检测设备

7G110

陕西中电华星窑炉设备有限公司

推板炉,网带炉,辊道炉,钟罩炉等工业窑炉

7G116

优科华瓷(西安)电子科技有限公司

HTCC管壳、陶瓷基板

7G125

无锡市新星源机电设备制造有限公司

单/双推板式道炉,高温单 (双)通道道炉,网带炉、真空炉

7G132

广州柏励司研磨介质有限公司

氧化锆珠、氮化硅珠、碳化钨珠

7H01

德中(天津)技术发展股份有限公司

激光精密加工设备、电路板打样设备

7H09

北京北方华创真空技术有限公司

脱脂烧结一体炉,高温氢气炉,钎焊炉,气压烧结炉,热压烧结炉,连续式粉体烧结炉

7H15

合肥泰络电子装备有限公司

网带炉、钟罩炉、箱式炉、推板炉、辊道炉及配套自动化设备

7H15

合肥智热装备有限公司

钟罩炉、高温气氛箱式炉、真空气氛罐式炉、中温洁净箱式炉、热风箱式炉、热风排胶炉、废气净化炉

7H21

合肥恒力装备有限公司

HTCC高温气氛推板炉,先进陶瓷专用辊道炉,热风箱式排胶炉,先进陶瓷专用钟罩炉,真空回流焊炉,气氛网带炉,智能柔性电镀生产线,手工精密电镀通风柜

7H23

深圳市叁星飞荣机械有限公司

砂磨机、制浆与制粉系统工程

7H41

汕尾市索思电子封装材料有限公司

焊料,金属管壳及电镀,盖板,陶瓷底座

7H47

厦门至隆真空科技有限公司

碳化硅SiC长晶炉/外延炉、气压烧结炉等装备研究与制造

7H52

扬州锦润网带制造有限公司

金属丝网及网带

7H56

中国电子科技集团公司第四十五研究所

印刷机,填孔机,整平机,叠层机

7H58

上海科欢贸易有限公司

干法和湿法的研磨机,分散机,整粒机,筛分机,粒度仪

7H65

河北东方泰阳电子科技有限公司

高精度流延机、高精度流延机、气氛保护烧结炉、全自动料带切片机

7H68

苏州赫瑞特电子专用设备科技有限公司

研磨机抛光机,线切割机

7H76

创轩(南京)激光智能科技有限公司

激光打标机、激光切割机、激光焊接机

7H78

广东首镭激光科技有限公司

激光切割、激光焊接、激光打孔、激光打标及激光自动化

7H82

河南三特炉业科技有限公司

马弗炉、电阻炉、管式炉、升降炉、台车炉、工业炉、热处理加热炉系列产品

7H83

广州韦斯特新材料有限公司

电阻丝

7H84

长沙西丽纳米研磨科技有限公司

砂磨机、智能单机、全自动化研磨产线及相关配套研磨设备

7H89

安徽博为光电科技有限公司

先进封装、高低温陶瓷、半导体设备

7H90

深圳市鼎华芯泰科技有限公司

PCB、陶瓷基板、IC载板专业制造商

7H94

南通远顺耐纤有限公司

陶瓷纤维板、陶瓷纤维纸

7H104

苏州锦业源自动化设备有限公司

东海高热:ALN粉体连续炉、SIN粉体大型台车炉、中大型真空高温炉(TV炉,TP炉)

7H104

四川六方钰成电子科技有限公司

996氧化铝基板,生瓷带,钨浆

7H118

盘古光电河北有限公司

陶瓷打孔/切割;管壳打标/封焊

7H123

岳一科技有限公司

光学影像检测解决方案

7H125

诺泽流体科技 (上海) 有限公司

微射流,做MLCC分散,陶瓷浆料分散,陶瓷粉碎

7K07

张家港市盛澳电炉科技有限公司

高温陶瓷烧结炉、脱脂炉、推板窑

7K24

上海昶艾电子科技有限公司

氧分析仪

7K27

上海运河材料科技有限公司

代理日本积水的PVB等原材料

7K28

伊索来特(上海)贸易有限公司

陶瓷纤维、保温砖等耐火隔热产品

7K33

嘉兴微知电子有限公司

丝网印刷机、厚膜印刷机

7K34

动力博石(广东)智能装备有限公司

微纳尺寸测量仪、自动对焦视频显微镜、图像尺寸测量仪

7K52

森村贸易(深圳)有限公司

滤芯

7K58

综研化学(苏州)有限公司

高分子产品/聚丙烯酸脂类涂剂 ;功能性有机粉体/聚丙烯酸脂类超微粉体

7K66

浙江德龙科技有限公司

薄膜陶瓷,流延机,等静压机、冲孔机、生磁带切割机、球磨机、分切机

7K105

厦门市欣迪美达科技有限公司

韩国大韩氧化铝粉

展会预定:

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邮箱:wenxiaoting@aibang.com

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龙小姐:18318676293(同微信)
邮箱:ab036@aibang.com

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原文始发于微信公众号(艾邦陶瓷展):电子浆料贱金属化,铜浆在LTCC中应用前景广阔

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