中国粉体网讯 射频系统作为信息接收与发送的核心组件,对实现信息精确的传递至关重要。早期射频系统的研制进程中,基于分立器件的PCB板级射频系统集成技术设计难度低,制备工艺成熟,可以快速实现射频系统的验证与应用,在体积与质量不敏感的场景中具有广阔的应用需求。
低温共烧陶瓷技术(LTCC)是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带,在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆和精密导体浆料印刷等工艺制出所设计的电路版图,并将多个元器件埋入多层陶瓷基板中,然后叠压在一起,内外电极可选用Ag、Cu和Au等金属材料,在小于1000℃的温度条件下烧结,最终制成3D的高密度集成电路,也可制成内置无源元件的3D电路基板,也可以在其表面贴装IC和有源器件制成无源/有源集成的功能模块。
射频微系统集成技术包括多芯片集成技术、SoC集成技术、单片异质异构集成技术及Chiplet集成技术四大类。其中,多芯片(MCM)集成利用LTCC技术将多层表面或腔室内嵌有芯片(裸片)与无源器件的陶瓷基板烧结构建高密度微系统。

采用LTCC集成技术的多芯片集成结构示意图
LTCC技术通过调整材质占比控制陶瓷基板介电常数,并采用高电导率的金属(Au、Ag)作为引线有效提高射频微系统电路品质因数与系统能效;通过烧结多层(>4层)陶瓷基板提高纵向空间利用率,突破无源器件面积大制约射频系统微型化的瓶颈,并利用层间电感耦合机理提高电感值与滤波器选频特性,在射频微系统无源器件(电感、滤波器、电桥等)小型化方面具有广泛的应用。进一步将无源器件与有源器件集成构建的MCM射频微系统与PCB板级射频系统相比,更能适应大电流工作状态,并具有更高的集成度、气密性、抗冲击性及热稳定性。
2026年3月10日,中国粉体网将在山东淄博举办第五届半导体行业用陶瓷材料技术大会。届时,安徽北方微电子研究院集团有限公司高级工程师王会作题为《LTCC在射频微系统的应用》的报告。
安徽北方微电子研究院集团有限公司隶属于中国兵器工业集团有限公司,以中国兵器工业第二一四研究所为主体单位,由华鑫智感等9家控参股公司组成,是国内微电子专业方向最多、平台手段最丰富的综合性微电子科研机构和研产一体的企业集团。微电子院现有半导体集成电路与特种器件、硅基MEMS/MOEMS器件与微系统、光电器件与组件、LTCC微波/毫米波器件与组件、先进封装与3D集成微系统、智能传感及智能互联、混合集成电路与微小型电子信息系统、军用电子元器件可靠性技术等八大专业。
来源:
单光宝等:射频微系统集成技术
(中国粉体网编辑整理/空青)
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