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研发中心
研究动向
实验室致力于对高性能陶瓷材料及器件,如低温共烧陶瓷、高介温度稳定型陶瓷、高Q高频陶瓷、单层陶瓷、极低ESR微波陶瓷电容器等的研发,成果可用于下一代电子设备中。
低温共烧陶瓷技术,主要是将低温烧结的陶瓷粉制成厚度准确而致密的生料带,作为电路基板材料,在带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制成所需要的电路图形,并将多个无源元件埋入其中,然后叠压在一起,在850~950℃温度下烧结,制成三维电路网络基板,表面贴装IC或有源器件,制成有源或无源功能模块。 相对于传统的高温共烧陶瓷材料,低温共烧陶瓷特点主要为:
  • 烧结温度低,应控制在850~950℃。可采用Ag、Cu、Au等高导电材料,其电阻率远小于Mo和W,从而实现高密度多层金属化布线,大大减小信号的传输损耗。
  • 低介电常数、低损耗和高电阻率。信号在基板上的传输延迟时间与介质材料的介电常数的平方根成正比。为了降低信号的传输延迟时间以适应高速电路的需要,必须降低基板材料的介电常数<6。低介质损耗则为了减小在交变电场中的损耗。高电阻率以保证信号线间的绝缘性。
  • 热膨胀系数与搭载芯片接近。在MCM中采用大尺寸的大规模集成电路(LSI)裸芯片实装,确保焊接部位的可靠性并保护芯片。
  • 热导率较高。能有效提高LSI芯片在实装和工作状态下的热循环,防止多层基板过热。
  • 机械强度高。有效提高封装基板和裸芯片在基板组装、芯片实装工程中耐应力的能力。
  • 物理、化学性能稳定,综合机电性能好,工艺相容性好。
  • 高介温度稳定型陶瓷的研发主要是由于应用在各类新型车载用电子控制装置需要耐受更高的工作环境温度,如发动舱内安装的发动机电子控制单元(ECU)、防抱死系统(ABS)、曲柄角传感模块、燃料喷射程序控制(PGMFI)模块、空气/燃料比例控制模块等,其工作温度范围远高于常规工作环境。此外,应用于石油钻探,航空航天设备的发动机系统、大功率相控阵雷达等军用电子设备,其极端苛刻的工作环境要求MLCC的高温工作温度延伸到150℃以上,甚至延伸至200℃以上。因此,研发宽温、高稳定、高可靠的X8R,X9R型甚至更高使用温度的MLCC具有广阔的应用前景。
    片式极低ESR微波陶瓷电容器应用广、前景好、发展空间广阔。所有射频线路都用到陶瓷电容,在选用射频片状陶瓷电容时,等效串联电阻(ESR)是最重要的参数之一。例如在手持便携式发射设备的末级功率放大器内使用低损耗电容作场效应晶体管源极旁路和漏极耦合,可以延长电池寿命。使用低损耗射频片状电容作耦合,可以实现最大的放大器功率输出和效率。半导体等离子炉需要高射频功率匹配,设计匹配网络时使用了电容,负载从接近零的低阻抗大幅度摆动到接近开路,导致匹配网络中产生大电流,使电容负荷剧增,这种情况必须使用超低损耗电容。设计低噪声放大器时使用低损耗陶瓷电容可以把热噪声减到最小。设计滤波网络时使用低损耗陶瓷电容能把输入频带插损减到最小,滤波曲线更接近矩形,折返损耗性能更好。因此评估微波陶瓷电容损耗对线路性能的影响十分重要。
    高频陶瓷材料的研发主要是基于微波介质陶瓷材料具有介电常数高、微波损耗低、频率温度系数小等优点,非常适合通信技术便携性、可移动性、微型化和小型化对微波器件材料的要求。目前微波介质陶瓷已被广泛应用于制作各种微波器件,如微波滤波器、双工器、衰减器、耦合器、放大器、稳频振荡器等各种介质谐振器以及天线、介质基片、射频子系统、隔离器和无线回程系统等,能够满足现代微波通信、卫星通信、电子对抗、雷达、制导等技术对微波电路微型化、集成化、高可靠性和低成本的要求。今后对微波介质陶瓷的研究会越来越受到重视。

    Last Updated: 11.03.16