LTCC技術是近年來興起的一種令人矚目的整合組件技術，由于LTCC材料優(yōu)異的電子、機械、熱力特性，廣泛用于基板、封裝及微波器件等領域，是實現(xiàn)系統(tǒng)級封裝的重要途徑。現(xiàn)在已經(jīng)研制出了把不同功能整合在一個器件里的產(chǎn)品，成功地應用在無線局域網(wǎng)、地面數(shù)字廣播、定位系統(tǒng)接收機、微波系統(tǒng)等，及其他電源子功能模塊、數(shù)字電路基板等方面。

　　1 LTCC技術實現(xiàn)SIP的優(yōu)勢特點

　　LTCC技術是將低溫燒結(jié)陶瓷粉末制成厚度而且致密的生瓷帶，在生瓷帶上利用沖孔或激光打孔、微孔注漿、精密導體漿料印刷等工藝制作出所需要的電路圖形，并可將無源元件和功能電路埋人多層陶瓷基板中，然后疊壓在一起，在850～900℃下燒結(jié)，制成三維空間的高密度電路。基于LTCC的SIP相比傳統(tǒng)的SIP具有顯著的優(yōu)勢，優(yōu)點就是具有良好的高速、微波性能和極高的集成度。具體表現(xiàn)在以下幾方面：

　?。?）IXCC技術采用多層互連技術，可以提高集成度，IBM實現(xiàn)的產(chǎn)品已經(jīng)達到一百多層。NTT未來網(wǎng)絡研究所以LTCC模塊的形式制作出用于發(fā)送毫米波段60GHz頻帶的SIP產(chǎn)品，尺寸為12 mm×12 mm×1.2 mm，18層布線層由0.1 mm×6層和0.05 mm×12層組成，集成了帶反射鏡的天線、功率放大器、帶通濾波器和電壓控制振蕩器等元件。

　　（2）LTCC可以制作多種結(jié)構的空腔，并且內(nèi)埋置元器件、無源功能元件，通過減少連接芯片導體的長度與接點數(shù)，能集成的元件種類多，易于實現(xiàn)多功能化和提高組裝密度。電感在電子領域中用途廣泛，貼片電感體積小，性能優(yōu)異，在生活中值得信賴，欲了解或者購買請咨詢http://www.hbjingang.com/product/infomation/666364/20121116151039602.html

　?。?）根據(jù)配料的不同，LTCC材料的介電常數(shù)可以在很大的范圍內(nèi)變動，可根據(jù)應用要求靈活配置不同材料特性的基板，提高了設計的靈活性。比如一個高性能的SIP可能包含微波線路、高速數(shù)字電路、低頻的模擬信號等，可以采用相對介電常數(shù)為3.8的基板來設計高速數(shù)字電路；相對介電常數(shù)為6～80的基板完成高頻微波線路的設計；介電常數(shù)更高的基板設計各種無源元件，把它們層疊在一起燒結(jié)完成整個SIP的設計。

　?。?）基于LTCC技術的SIP具有良好的散熱性?，F(xiàn)在的電子產(chǎn)品功能越來越多，在有限的空間內(nèi)集成大量的電子元器件，散熱性能是影響系統(tǒng)性能和可靠性的重要因素。

　　（5）基于LTCC技術的SIP同半導體器件有良好的熱匹配性能。LTCC的TCE（熱膨脹系數(shù)）與Si、GaAs、InP接近，可以直接在基板上進行芯片的組裝，這對于采用不同芯片材料的SIP有著非同一般的意義。

　　基于LTCC技術的SIP在這些高集成度、大功率應用中，在材料，工藝等方面必將進入一個全新的發(fā)展階段，在未來的應用中占據(jù)著越來越重要的地位。

　　2 應用實例

　　基于LTCC技術，本文研制了一個射頻接收前端SIP，并由十三所的IXCC工藝完成。文中采用的工藝線寬、線間距均為50 μm；孔直徑170 μm；同一通孔處可以通孔15層；電容值范圍為1.0～100 pF；電感值范圍為1.0～40 nH；電阻槳料方阻為10 Ω／□、100Ω／□和1 kΩ／□，寬度0.2 mm，長度0.3 mm，電阻控制為內(nèi)部±20％，表面為±5％。

　　該射頻接收前端SIP為12層LTCC基板，基板尺寸為39 mm×20 mm×1.2 mm。內(nèi)部貼裝GaAs MMIC、CMOS控制電路12個和貼片電阻、電容、電感元件三十幾個，包括LNA、衰減器、微波開關、貼片電感、電容、電阻等，含4個射頻端口以及控制端和電源端若干。采用多通道方案，通過兩個PIN單刀多擲開關來實現(xiàn)通道濾波器組之間的切換。對連接PIN開關的微帶線與帶狀線濾波器之間的過渡用金屬填孔孔徑大小進行了優(yōu)化，以實現(xiàn)的過渡損耗。濾波器全部集成在LTCC基板之中，為了保證濾波器間的相互隔離，采用了帶狀線形式的濾波器進行不同層間濾波器的隔離，限度減小對其他電路的影響。為了減小后級噪聲影響前級放大器采用高增益的LNA，該電路采用二次變頻技術，將二中頻下變頻為100 MHz，與傳統(tǒng)的采用混合電路技術制作的同類產(chǎn)品相比其體積縮小到原來的1／50。

      實測結(jié)果增益(Ga)大于60 dB，噪聲系數(shù)NF小于3 dB，如圖3所示。

       采用LTCC可以實現(xiàn)高密度的多層布線和無源元件的基片集成，并能夠?qū)⒍喾N集成電路和元器件以芯片的形式集成在一個封裝里，特別適合高速、射頻、微波等系統(tǒng)的高性能集成。開發(fā)的高度集成的X波段射頻接收前端表明，LTCC技術在微波SIP方面具有明顯的優(yōu)勢。隨著小型化、高性能電子產(chǎn)品快速發(fā)展以及LTCC技術的不斷進步和成熟，LTCC技術在SIP領域的應用必將具有廣泛的應用前景。