Низкотемпературная совместно обжигаемая керамика (Low Temperature Co-Fired Ceramic, LTCC) — технология низкотемпературной совместно обжигаемой керамики, используемая для создания микроволновых излучающих устройств, включая Bluetooth и WiFi-модули во многих смартфонах. Широко известна по применению в изготовлении АФАР радаров истребителя пятого поколения Т-50 и танка четвертого поколения Т-14 .

Область применения

Технология стала известна широкой публике по использованию при создании АФАР радаров, где в тонкой стеклянной пластине размещались ячейки радара. Однако на практике устройства на LTCC-технологии встречаются очень часто в бытовой технике от различных встроенных антенн смартфонов до различных излучателей в некоторых микроволновых печах.

Что из себя представляет готовое LTCC-устройство

LTCC-устройство представляет из себя тонкую стеклянную панель, в которой внутри в результате обжига появились металлические проводники , которые играют роль:

• Печатной платы для напаивания сверху чипов
• Различных антенн приема и излучения сигнала, в том числе сложной формы, такой, как спиральная для поляризованных радиоволн, что широко применяется в военных и гражданских целях
• В LTCC-устройстве могут быть реализованы простейшие элементы, такие, как резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы , что позволяет LTCC использовать не только как замену обычной печатной плате, но и реализовать часть электроники внутри керамической пластины

Технология изготовления

Обычно для производства многослойных печатных плат ранее использовались органические материалы. Увеличение рабочих частот современных микросхем на печатных платах потребовало смены материала, что и привело к созданию технологии LTCC.

Суть технологии заключается в том, что устройство изготавливается подобно печатной плате, но находящейся в расплаве стекла. «Низкотемпературная» означает, что обжиг осуществляется при температурах ниже 1000 °С вместо 1600 °С для технологии HTCC, когда возможно использование не только весьма дорогих высокотемпературных компонент из молибдена и вольфрама в HTCC, но и более дешёвой меди в сплавах с золотом и серебром.

Преимущества и недостатки технологии

Традиционными преимуществами технологии LTCC считаются :

• Экономичность и дешевизна изготовления устройств
• Герметичность от влаги, включая выпадение конденсата внутри электронного устройства при достижении точки росы
• Устойчивость к нагреву устройства при пожарах или сильных индукционных токах, что важно для военных целей
• Неизменяемость геометрии устройства при резких перепадах температуры
• Высокая механическая прочность как для закалённого стекла
• Надёжность микроволновых устройств
• Возможность создания «многослойных плат» (3D-интеграция)

LTCC не имеет существенных недостатков относительно предшествующей ей технологии HTCC и фактически является ее совершенствованием с использованием более дешевых материалов и более простого низкотемпературного процесса.

Примечания