LTCC（低溫共燒陶瓷）是一種將未燒結(jié)的流延陶瓷材料疊層在一起而制成的多層電路，內(nèi)有印制互聯(lián)導(dǎo)體、元件和電路，并將該結(jié)構(gòu)燒結(jié)成一個集成式陶瓷多層材料。主要包括LTCC基板材料、封裝材料和微波器件材料。

    LTCC是以陶瓷作為電路基板材料，而陶瓷與硅的材質(zhì)相當(dāng)接近，適合與芯片連接，具有耐電流、耐高溫、體積小、高頻特性、被動元件集成化等特點(diǎn)，特別適合應(yīng)用在高頻、短波的5G環(huán)境以及講究輕薄的便攜式電子產(chǎn)品上。LTCC還被認(rèn)為是未來整合元件和高頻應(yīng)用基板材料最具發(fā)展前景的技術(shù)。

LTCC的優(yōu)勢

與其他封裝技術(shù)相比，LTCC技術(shù)的主要優(yōu)勢在于:

① LTCC材料具有優(yōu)良的高頻、高速傳輸和寬帶通的特性。其介電常數(shù)可通過改變材料配方來調(diào)控，增加了電路設(shè)計的靈活性；

② 以電導(dǎo)率高的金屬材料作為布線導(dǎo)體，有利于提高電路系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)；

③ 熱傳導(dǎo)性比普通PCB電路板好，熱膨脹系數(shù)低，有助于提高集成系統(tǒng)的可靠性及耐高溫和承受大電流的能力；

④ 可通過多層互聯(lián)內(nèi)埋多個無源器件，并結(jié)合表面貼裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有源無源集成，極大地提高電路的組裝密度；

⑤ 與其他多層布線技術(shù)兼容性好，可進(jìn)行混合多芯片組件技術(shù)的開發(fā)；

⑥ 非連續(xù)性生產(chǎn)工藝，便于進(jìn)行質(zhì)量檢查，有利于提高成品率，降低成本。

LTCC技術(shù)的應(yīng)用

    LTCC技術(shù)已廣泛應(yīng)用于無線通信、消費(fèi)電子、醫(yī)療機(jī)械、汽車電子、航空航天以及國防軍工等領(lǐng)域。利用LTCC技術(shù)，既可制造單一功能元件（如電阻、電感、天線、雙工器、濾波器等），還可以整合前端元件，（如天線、開關(guān)、濾波器、雙工器、LNA、功率放大器等制成RF前端模塊），可有效地降低產(chǎn)品重量及體積，達(dá)到產(chǎn)品輕、薄、短、小、低功耗的要求。其在產(chǎn)品中應(yīng)用主要分為四類：

① 高精度片式元件

    高精度片式元件如高精度片式電感器、電阻器、片式微波電容器等，以及這些元件的陣列等。近年來，以LTCC技術(shù)為基礎(chǔ)的片式元件已經(jīng)向多層片式發(fā)展。

    隨著手機(jī)的小型化、多功能化，對于用于高頻電路/高頻模塊中的積層芯片電感器小型化和高Q特性提出要求。日本TDK公司的積層芯片電感器MLG0402Q系列，利用LTCC多層基板加工技術(shù)，在尺寸為0402（0.4x0.2mm）以及0603（0.6x0.3mm）的極小的芯片元件上，用高精度位置控制技術(shù)研制的內(nèi)部電極。實(shí)現(xiàn)了高High-Q特性。

② 無源集成功能器件

    無源集成功能器件如片式射頻無源集成組件，包括LC濾波器及其陣列、定向耦合器、功分器、功率合成器、Balun、天線、延遲線、衰減器，共模扼流圈及其陣列等。

    傳統(tǒng)的無源器件大都以單個的元件（如片阻、片容、片感等）或陣列化（如電阻排）的模式應(yīng)用于各種電子系統(tǒng)中。LTCC技術(shù)采用多層陶瓷結(jié)構(gòu)，并以金、銀、銅等電阻率很小的優(yōu)良金屬作為互連導(dǎo)體，多層介質(zhì)結(jié)構(gòu)和良好的金屬導(dǎo)體可以有效地解決信號之間的串?dāng)_，將不同的無源器件集成在同一塊基板內(nèi)。在較高的頻率下，LTCC技術(shù)可以更好地設(shè)計電路傳輸線（或波導(dǎo)）的分布參數(shù)，形成R/C或L/C的功能化無源網(wǎng)絡(luò)。

LTCC技術(shù)非常適合設(shè)計和生產(chǎn)具有較好高頻特性的內(nèi)埋式無源器件，尤其是電感和電容以及由他們組成的濾波器，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分離式器件。LTCC技術(shù)的重要應(yīng)用就是無源器件的功能化集成，包括電感、電容、濾波器以及天線和雙工器等。功能化的微波無源器件在軍用電子器件中具有十分廣泛的應(yīng)用，如相控陣?yán)走_(dá)分布參數(shù)帶通濾波器就是一個LC網(wǎng)絡(luò)。

③ 無源集成基板

    無源集成基板如藍(lán)牙模塊基板、手機(jī)前端模塊基板、集中參數(shù)環(huán)行器基板等。LTCC技術(shù)是一種低成本封裝的解決方法，具有研制周期短的特點(diǎn)低溫共燒陶瓷技術(shù)可滿足后者輕、薄、短、小的需求。若能將部分無源元件集成到基板中，則不僅有利于系統(tǒng)的小型化，提高電路的組裝密度，還有利于提高系統(tǒng)的可靠性。采用LTCC工藝制作的基板具有可實(shí)現(xiàn)集成電路芯片封裝、內(nèi)埋置無源元件及高密度電路組裝的功能。

    日本村田通過采用薄型LTCC基板，在多層結(jié)構(gòu)部中嵌入了周邊的功能元件（耦合器、電容器和電感器）成功地實(shí)現(xiàn)了更小型化（比原有產(chǎn)品削減了50%的占板面積是世界最小的發(fā)射模塊）。同時通過內(nèi)置磁穩(wěn)定器（隔離器功能）的設(shè)計，成功地抑制了手機(jī)在使用環(huán)境發(fā)生變化時的最大約20%的消耗電流，實(shí)現(xiàn)了低耗電的發(fā)射模塊。利用這些特性，可以達(dá)到簡化手機(jī)和智能手機(jī)的設(shè)計工作。

④ 功能模塊

    功能模塊如藍(lán)牙模塊、手機(jī)前端模塊、天線開關(guān)模塊、功能模塊等。由于電子工業(yè)向高度集成化發(fā)展，各種LTCC功能模塊研制成為人們研究的焦點(diǎn)。Avantware公司采用LTCC技術(shù)，在單一LTCC襯底集成了天線、不平衡變壓器-濾波器、阻抗匹配電感和電容，結(jié)合CRS公司的藍(lán)牙芯片，研制的藍(lán)牙模塊，比現(xiàn)有的藍(lán)牙快3倍。

發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

    LTCC是用在手機(jī)上的關(guān)鍵元件之一，受惠于5G應(yīng)用強(qiáng)勁，手機(jī)更新?lián)Q代速度快，LTCC的需求大增。據(jù)悉，1個4G手機(jī)需要用到的LTCC是3至5顆，1個5G手機(jī)需要用到的LTCC是10至18顆，以量來說，就是以前的3倍了。

此外，LTCC還被廣泛應(yīng)用在汽車、GPS模塊、WLAN模塊、WIFI模塊、航天航空及軍事等領(lǐng)域，再加上網(wǎng)通、基站建設(shè)及新能源汽車市場的升溫，同步促進(jìn)LTCC的需求大漲，導(dǎo)致LTCC供需缺口進(jìn)一步擴(kuò)大。

    在全球的LTCC市場上，日本廠商占據(jù)著主導(dǎo)，其市場占有率約為50%，國內(nèi)的LTCC廠商主要有風(fēng)華高科、佳利電子、麥捷科技等。其中，麥捷科技2021年定增了13.40億元用于高端小尺寸系列電感擴(kuò)產(chǎn)、射頻濾波器擴(kuò)產(chǎn)、研發(fā)中心建設(shè)項(xiàng)目及補(bǔ)充流動資金，年產(chǎn)LTCC射頻元器件11億只、SAW濾波器14億只，把握住5G發(fā)展風(fēng)口堅實(shí)基礎(chǔ)，項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，預(yù)計可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值6.61億元。

    目前，由于低溫共燒對技術(shù)的要求較高，共燒材料匹配性控制難度大，且低溫共燒陶瓷基板具有高硬度和易碎的特性，切割難度高，國內(nèi)量產(chǎn)LTCC的企業(yè)并不多。據(jù)中國臺灣的LTCC龍頭供應(yīng)廠商華新科表示，2020年全球LTCC的單季需求量已超60億顆，但單季產(chǎn)能卻只有50億顆，從而形成了單季10億顆的供給缺口規(guī)模。對此，各大廠商已瞄準(zhǔn)了這個空洞，紛紛展開擴(kuò)產(chǎn)計劃，預(yù)計2022年LTCC可增長近20%。