With the advent of the era of digitalization, informationization and networking, electronic packaging has put forward higher requirements for miniaturization, integration, multi-function, high speed and high frequency, high performance, high reliability and low cost. LTCC packaging products have obvious characteristics in terms of miniaturization, integration, high speed and high frequency, and high performance, and will continue to develop in the future to maintain technological advantages.

LTCC Technology

However, conventional LTCC packaging products still have deficiencies in thermal matching, heat dissipation, cost, etc., which affect the development of LTCC package products and their application in a wider range of fields. Solving the key problems of LTCC package products in certain application requirements has become a technical problem that needs further research.

High thermal expansion coefficient LTCC package

LTCC packages have ways of increasing integration density, such as high-density wiring and multi-chip assembly. The use of LTCC substrates with high thermal expansion coefficients, selection of appropriate interconnect materials and appropriate processes for packaging are important means to improve the reliability of LTCC package modules applied to PCB masters.

さらに、熱膨張係数の高いLTCC基板を使用した後、金属筐体にAlSiなどの密度が低く熱伝導率の高い材料を使用できるため、金属材料の選択やモジュールの放熱に役立ちます。高熱膨張係数のLTCCパッケージは、高速・超大規模回路分野やPCBマザーボードとのマッチング分野でLTCCの応用を推進する上で重要な役割を果たしています。

高熱伝導性LTCCパッケージ

電子機器の小型化、多機能化、高出力化により、機器内のモジュールの実装密度や電力密度はさらに増加し​​ます。したがって、パッケージ化されたモジュールの効果的な放熱は、機器の信頼性を確保するための重要な要素となります。より高い熱伝導率を有するLTCC基板材料が開発できれば、高熱伝導率LTCCパッケージングの問題を解決する最良の解決策となるが、現時点では高熱伝導率を有するLTCC基板材料は市販されていない。

したがって、基板材料、熱伝導材料、マイクロチャネルなどのプロセスを通じてLTCCパッケージの放熱能力を向上させる場合でも、高熱伝導率のLTCCパッケージの実現により、LTCCモジュールはより多くの分野で活躍できるようになります。

低コストのLTCCパッケージ

現在、LTCCパッケージ製品は航空、航空宇宙、通信、レーダーなどの分野で使用されていますが、現段階ではハイエンドLTCC製品は依然として主に輸入LTCC材料であり、関連する支持スラリーシステムは主に貴金属材料システムです。 Au、Ag、Pt、Pd などの複合材料をベースにしており、コストは比較的高価です。これは明らかに、電子情報製品の低コスト開発傾向と矛盾しており、LTCC パッケージ製品の普及と応用に影響を及ぼします。

したがって、LTCCグリーンセラミックテープと低コストの支持導体ペーストの開発が必要です。Cu 導体は安価なだけでなく、電気特性、熱特性、はんだ付け特性にも優れています。Cu導体で配線できる信頼性の高い低コストのLTCC材料を開発することにより、LTCCパッケージングのコストを効果的に削減できます。

システムインLTCCパッケージ

システムインパッケージ (SiP) は、完全な基本機能を備えたシステムまたはサブシステムを実現するために、複数のチップとコンポーネントを 1 つのパッケージに統合することを指します。システムインパッケージは、より高いアセンブリ密度と機能密度を目指しており、リードタイムを短縮できます。現在、LTCC パッケージは通常、システムの一部の機能を実現するモジュールとしてシステムに組み込まれます。

LTCC 基板用の新材料 (高強度、高熱伝導率、低コストの材料など) の開発の成功と高度なパッケージングおよび組立プロセスの成熟により、LTCC パッケージはますます複雑なコンポーネントを統合し、 LTCCの小型化、集積化、高速化、高周波化などの利点を活かし、システムレベルでのLTCC実装を実現します。

出典：IEエレクトロニック