HTCC und LTCC – Wie wählt man zwischen den beiden Keramikverpackungsrouten?

I. Ein Buchstabe auseinander, Welten auseinander im Prozess

HTCC und LTCC sind beide „gemeinsam gebrannte Keramiken“, aber dieser Unterschied in einem Buchstaben führt sie auf völlig unterschiedliche Wege – der Wendepunkt ist die Sintertemperatur und damit die Wahl der Leitermaterialien:

HTCC (Hochtemperatur-Co-Fired-Keramik) – Sintertemperatur um 1600 °C. Bei solchen Temperaturen können nur extrem hochschmelzendes Wolfram und Molybdän als Leiter dienen. Die Keramik ist dicht, stark und hermetisch – die Hauptstütze einer hermetischen Verpackung. Die HTCC-Keramiksubstratproduktlinie von Xuri (z. B. SMT-11*9) verwendet einen Wolfram-metallisierten Co-Firing-Prozess.

LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramic) – Sintertemperatur um 850 °C. Bei niedrigen Temperaturen werden Leiter mit hoher Leitfähigkeit wie Gold, Silber und Kupfer nutzbar – etwas, das HTCC nicht kann. Widerstände und Kondensatoren können eingebettet werden, wodurch es für Hochfrequenz-Mikrowellenmodule geeignet ist, obwohl seine Hermetik schwächer ist als die von HTCC.

II. Auswahllogik: HTCC für Hermetik, LTCC für Hochfrequenz

Die Grenzen der Anwendbarkeit der beiden Routen sind klar:

Szenarien für die Wahl von HTCC – wo hochzuverlässige Hermetik, hohe Wärmeableitung und Langzeitstabilität erforderlich sind: Lasersubstrate, Hochleistungsgerätebasen, Verpackungen für die Luft- und Raumfahrt. Die Kombination aus der Festigkeit von Aluminiumoxid und der Strombelastbarkeit der Wolframleiter hält rauen Umgebungen stand.

Szenarien für die Wahl von LTCC – wo geringe Hochfrequenzverluste und eingebettete passive Komponenten benötigt werden: Bluetooth/WiFi-Module, HF-Frontends. Der niedrige spezifische Widerstand von Gold- und Silberleitern reduziert Hochfrequenzverluste erheblich.

In einem Satz: Im Bereich der hermetischen Verpackung ist HTCC die richtige Wahl; Bei der HF-Integration ist LTCC flexibler. Die beiden widersprechen nicht – jeder vertritt seinen eigenen Standpunkt.

[Nächste Folge] Nächstes Mal: ​​Wärmeableitungsdesign für Hochleistungsgeräte – die Besonderheiten des Wärmemanagements.

[Glossar]

1. HTCC (High-Temperature Co-fired Ceramic) : gemeinsam gebrannt bei etwa 1600 °C mit Wolfram/Molybdän-Leitern; hermetisch und zuverlässig

2. LTCC (Low-Temperature Co-fired Ceramic) : gemeinsam gebrannt bei etwa 850 °C mit Gold/Silber/Kupfer-Leitern; Geeignet für die Hochfrequenzintegration

3. Gemeinsames Brennen : Der Prozess des Sinterns von keramischem Grünband und Leiterpasten in einem einzigen Brand zu einem einzigen fertigen Körper

4. Eingebettete Komponenten : die Technologie zur Integration von Widerständen, Kondensatoren und anderen passiven Komponenten zwischen Keramikschichten