低溫共燒多層陶瓷電路設(shè)計規(guī)范

1、低溫共燒多層陶瓷電路設(shè)計規(guī)范 術(shù)語說明 后燒表面電阻 交錯通孔 頂層內(nèi)埋電阻內(nèi)埋電容內(nèi)埋孔 內(nèi)導(dǎo)帶導(dǎo)熱孔堆積孔通孔間距 通孔直徑底層 材料系統(tǒng)目前生產(chǎn)線上使用的LTCC材料組要有DuPont 951、Ferro A6M、HL2000、DP9K7。用于高頻電路的低損耗微波LTCC介質(zhì)帶材料：Ferro A6 、DP9K7。導(dǎo)體材料根據(jù)客戶需要采用全金系統(tǒng)和混合系統(tǒng)（外層是可以焊接的Pd/Ag、PtPdAu、PtAu等導(dǎo)體及可絲焊的金導(dǎo)體，內(nèi)層是Ag導(dǎo)體）。LTCC生瓷帶介質(zhì)材料特性見表1表1、生瓷帶介質(zhì)材料數(shù)據(jù)性質(zhì)DP951DP9K7Ferro A6S/M厚度1)（燒結(jié)前）951 C2 50 u

2、m951PX 254um254um127 um、187 um燒結(jié)收縮率（X、Y）12.7±0.3%9.1±0.3%15.5±0.3%燒結(jié)收縮率（Z）15±0.5%11.8±0.5%25±0.3%介電常數(shù)7.8（10MHz） 7.1(15G)5.9（10MHz）介質(zhì)損耗0.2%（10MHz）0.00100.15%（10MHz）絕緣電阻1012（100VDC）1012（100VDC）1014（100VDC）熱導(dǎo)率3W/mk4.6W/mk2W/mk熱脹系數(shù)5.8ppm/K4.4ppm/K7.8ppm/K燒結(jié)密度3.1g/23.1g/22.5

3、g/2抗折強(qiáng)度320MPa230 MPa130MPa表2、導(dǎo)體材料性能導(dǎo)體特性陶瓷材料系統(tǒng)Du Pont 951/9K7陶瓷材料系統(tǒng)Ferro A6 S/M導(dǎo)體類型內(nèi)層 Ag, Au外層Ag, Au, PdAg ,PtAu、PtPdAu內(nèi)層 Ag, Au外層Ag, Au, PdAg, PtAu、PtPdAu頂層導(dǎo)體膜厚(m) 10 ± 310 ± 3內(nèi)層導(dǎo)體膜厚(m)7 to 15 ± 27 to 15 ± 2電阻 m / 頂層(10 m)Au <4Ag <3AgPd <30PtPdAu<40Au <4Ag <3AgP

4、d <30PtPdAu<40電阻 m / 內(nèi)層Au <4Ag <3Au <4Ag <3頂層導(dǎo)體粗糙度 (Rq m RMS) (后燒)Au: 0.8Ag: 0.9通孔通孔尺寸通孔尺寸為：通孔尺寸12345燒結(jié)前100 um150 um200um250um300um燒結(jié)后87um130 um185um220um260um通孔尺寸推薦與生瓷帶厚度接近，推薦在各層中使用一種通孔尺寸，兩種通孔尺寸在不同層中也是容許的。 通孔覆蓋區(qū)連接直徑小于250um通孔的導(dǎo)帶，應(yīng)有一個圓形或方形通孔覆蓋區(qū)，通常是：直徑比通孔直徑大50um，最優(yōu)100um。后燒結(jié)表面導(dǎo)體通孔覆蓋區(qū)直

5、徑要求400um。通孔間距最小通孔節(jié)距（中心距），同一層內(nèi)應(yīng)為2.5×通孔直徑，兩層間交錯通孔錯位為2×通孔直徑，最小通孔中心距基板邊沿距離應(yīng)為3×通孔直徑。 25×via 2×via 3×via 導(dǎo)體 F E C B A D G H線寬、線間距項目標(biāo)準(zhǔn)高密度通孔覆蓋區(qū)直徑E(um)250100導(dǎo)體間距B(um)15075導(dǎo)體線寬A(um)15075線到基板邊緣距離D(um)300200SMD焊區(qū)到導(dǎo)帶距離(um)200100SMD焊區(qū)到基板邊緣距離H(um)500300電阻 電阻可制作下列方阻 表面電阻方阻溫度系數(shù)穩(wěn)定性精度10&#

6、177;200ppm0.5%±1 %100±100ppm0.5%±1 %1K±100ppm0.5%±1 %10K±100ppm0.5%±1 %100K±100ppm0.5%±1 %1M±100ppm0.5%±1 %方阻溫度系數(shù)穩(wěn)定性精度100±200ppm0.5%±30 %1K±200ppm0.5%±30 %10K±200ppm0.5%±30 % 表準(zhǔn)400um 搭界表準(zhǔn)250um 最小250um 端頭 寬度 最小250um

7、長度 探針PAD 最優(yōu)通孔位置埋置電容LTCC中可以采用不同的技術(shù)來制作電容,最常用的技術(shù)是利用陶瓷帶本身來制作電容, 其=7.8材料,燒結(jié)厚度0.89mm，可以獲得0.0005pF/mil2的電容密度。電容容差可以從瓷帶的厚度變化算得，下表給出電容大小和計算的電容值例子，沒有考慮邊緣效應(yīng)，它增加有效電容。表2、K=7.8瓷帶電容（t3.5mil）C（Pf）方形電極長度（inch）10.04520.06330.07740.08950.100100.141埋置電感ItemStda Line Width µm100b Line Spacingµm150c Line to Sub

8、strate Edgeµm200d Via Hole Diameterµm100e Via Hole Cover Diameterµm250f Via Cover to Substrate Edge µm400片式阻容元件及芯片焊（粘）接區(qū)的設(shè)計片式阻容元件粘(焊)接區(qū)的形狀和尺寸的設(shè)計片式外貼元件在基片上應(yīng)當(dāng)盡可能地取同一方向, 以便于組裝。各種尺寸的片式電阻、片式獨(dú)石電容器的粘(焊)接區(qū)的形狀和尺寸按下圖和下表的規(guī)定設(shè)計。片式電阻與獨(dú)石電容的粘(焊)區(qū)的尺寸  說明0201（mm）0402（mm）0603（mm）0504（mm）0805（m

9、m）A焊盤長度0.230.4450.5840.5080.889B焊盤間距0.260.380.760.641.02C焊盤寬度0.380.611.021.271.68SMD相關(guān)尺寸說明最優(yōu)（um）最小（um）D阻焊寬度203153E相臨SMD焊盤距離254153F焊盤到絲焊區(qū)距離406279G焊盤到相臨暴露金絲鍵合導(dǎo)帶距離254203H焊盤到相臨暴露導(dǎo)帶距離203153I焊盤到阻焊區(qū)距離8060半導(dǎo)體芯片(含過渡片)粘(焊)接區(qū)、絲焊區(qū)尺寸設(shè)計半導(dǎo)體芯片(含過渡片)粘(焊)接區(qū)尺寸設(shè)計半導(dǎo)體芯片(含過渡片)的粘(焊)接區(qū)每邊應(yīng)比芯片大0.13mm以上, 推薦大于0.25mm, 如下圖所示； 芯片尺

10、寸: L×W 粘(焊)接區(qū)尺寸：AL(0.132.0) mmBW(0.132.0) mm 粘(焊)接區(qū)與其它導(dǎo)體間的間距0.20 mm 芯片粘接區(qū)、焊接區(qū)設(shè)計引線鍵合區(qū)的設(shè)計規(guī)則常用鍵合引線的線徑與允許通過電流值如表7所示, 供設(shè)計時選用。鍵合絲的線徑與允許通過的電流值 鍵合絲最 大 電 流（）鍵合絲長（mm）鍵合拉力軍標(biāo)/內(nèi)標(biāo)gAu25m0.520.32.53.0/4.550m1.780.467.5/12Al100m3.01.5419/25200m8.52.5668/100300m15.838140/210鍵合點(diǎn)位置的設(shè)計尺寸要求（位置的操作限制） 單位:mm鍵合絲AuA

11、l鍵合機(jī)41244524CHF-1AM-20B絲經(jīng)25m/50m25m100m200m/300mn劈刀限制>0.9>0.9>1>3視角限制>h>0.6h>h>h芯片引線鍵合區(qū)及外引線鍵合區(qū)的形狀及尺寸的設(shè)計按下表和下圖設(shè)計；鍵合區(qū)的設(shè)計尺寸要求 （高密度設(shè)計）（25um金絲）項目標(biāo)準(zhǔn)Aµm200Bµm350Cµm200Dµm200鍵合區(qū)的設(shè)計尺寸要求（常規(guī)設(shè)計） 單位:mm25m50m100m200mD12.5 (3.5)6 (10)4 6A0.200.401.52.5B0.30.30.751.5C單0.2

12、0.30.5 1雙0.40.611.5外引線區(qū)0.5×0.50.6×0.61×11.5×1.5注: 當(dāng)芯片及其墊片的高度大于 1mm 時，D1、D2 要放寬 1mm倒扣焊芯片Item.StdAdva Pad Diameter µm180150b Pad Pitch µm240200c Via Diameter µm100設(shè)計傳遞設(shè)計注意事項所有的設(shè)計必須使用同一種設(shè)計結(jié)構(gòu)。所有的的對位標(biāo)記和切割線寬150um。所有設(shè)計具有相同的原點(diǎn)，170×170mm在中心。各層命名所有層推薦用圖10命名規(guī)則來命名，層數(shù)由頂層到底層數(shù)字為1、2、3 L1ab 基板頂層 L1aa L1a L1 Via1 L2 Via2 L3 Via3 。 。 。 L6 Via6 L7 Via7 L