Nowa metoda łączenia warstw niskotemperaturowej ceramiki współwypalanej

The lamination determines quality and geometry of the fabricated ceramic microsystems. The thermo-compression method is commonly used. In this technique the Low Temperature Co-Fired Ceramics (LTCC) tapes are joined together at high pressure and temperature. Cold Chemical Lamination (CCL) is presented in the paper. It is a solvent-base method used for green ceramic tape bonding. The tapes are covered by film of the special liquid. Then the ceramics are put in a stack and laminated at low pressure below 0.5 MPa. The lamination quality is investigated. The cross-section of the close chambers is examined by optical and Scanning Electron Microscopy. The solvent influences the basic electrical properties of the thermistors composition (ESL NTC-2114), sheet resistance at a room temperature, R=f(T) dependence, B constant and a long term stability is analysed. The lead free ESL 41020 tape is used during the experiment. The thermistor composition is screen printed on the LTCC substrate. The R=f(T) dependence is measured by the Agilent 34970A data acquisition unit. Long--term stability is investigated by annealing at 150°C for 200 h.Jakość połączenia warstw folii niskotemperaturowej ceramiki współwypalanej (LTCC) oraz geometria komór silnie zależą od procesu laminacji. Obecnie powszechnie stosowaną metodą do produkcji ceramicznych układów wielowarstwowych jest laminacja termokompresyjna. Przy jej zastosowaniu warstwy są łączone w wysokiej temperaturze i ciśnieniu. W artykule przedstawiono alternatywną metodę łączenia folii niskotemperaturowej ceramiki. Warstwy są łączone za pomocą rozpuszczalników, które zmiękczają powierzchnie łączonych folii. W kolejnym etapie warstwy są ze sobą wstępnie łączone i dociskane niewielkim ciśnieniem (poniżej 0,5 MPa). W artykule przedstawiono jakość połączeń uzyskanych za pomocą nowej metody, jak również wpływ rozpuszczalnika na parametry elektryczne grubowarstwowych elementów biernych

Badanie właściwości termistorów wykonanych na podłożach LTCC

The work is conducted on NTC (Negative Temperature Coefficient) thermistors. An influence of different type of the substrate (DP 951 and lead free ESL 41020) on basic electrical properties: sheet resistance at a room temperature, R = f(T) dependence, B constant and a long-term stability is analyzed. The resistance values are measured twenty times in the range from 25°C to 125°C at 5°C intervals, while temperature is recorded using Pt-100 resistor. Long-term stability is investigated by annealing at 150°C for 200 h.W pracy przedstawiono wyniki badań związanych z elementami termistorowymi NTC (Negative Temperature Coefficient). Zbadano wpływ rodzaju podłoża (DP 951 i bezołowiowego ESL 41020) oraz konfiguracji elementów (zagrzebane, powierzchniowe) na podstawowe parametry elektryczne: rezystancję na kwadrat, zależność rezystancji od temperatury, stałą termistorową B, stabilność długo terminową. Wartości rezystancji były mierzone 20 razy w zakresie od 25°C do 125°C ze skokiem 5°C temperatura była mierzona za pomocą rezystora PT-100. Stabilność długoterminowa była badana przez wygrzewanie w 150°C przez 200 h

Optical coherence tomography -a potential tool for roughness assessment of free and embedded surfaces of laser-machined alumina ceramic

Abstract For an emerging market a mass and cost-effective production of non-silicon micro devices requires an inprocess and accurate 3D monitoring to assure the quality. Optical coherence tomography (OCT) providing highresolution contactless imaging is used to inspect the surface quality of a laser-machined alumina ceramic layer. Quantitatively the root mean square (rms) roughness is measured by traditional means and provides input parameters to the Monte Carlo simulation of OCT method. We found that the quality of both free and embedded surfaces of the highly-scattering alumina ceramic material can be evaluated by OCT

Projektowanie i technologia wielowarstwowych hybrydowych układów eletronicznych

The design and technology of hybrid electronic ceramic circuits with flip-chip and SMD (Surface Mounting Device) components are presented in the paper. The flip-chip audio amplifier and RF (Radio Frequency) transmitting and receiving modules are fabricated using LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics). X-Ray inspection is performed to analyze the solder bonding quality. The application of special underfill has increased the reliability of interconnections between flip-chip, SMD components and the ceramic multilayer substrate. The final structure of the audio amplifier module is encapsulated with ceramic housing.W pracy zaprezentowano projekt oraz realizację dwóch przykładowych hybrydowych układów elektronicznych: wzmacniacza audio opartego na elemencie typu flip- -chip oraz nadajnika i odbiornika RF opartych na elementach do montażu powierzch-niowego (SMD). Przedstawione układy zostały wykonane przy wykorzystaniu techno-logii bazującej na niskotemperaturowej ceramice współwypalanej (LTCC). Niezawod-ność połączeń lutowanych pomiędzy elementem typu flip-chip a polami kontaktowymi umieszczonymi na podłożu LTCC zbadano za pomocą metody rentgenowskiej. Poprawę niezawodności w przypadku układu z elementem typu flip-chip uzyskano stosując wypełnienie organiczne pomiędzy chipem a podłożem. Gotowy układ wzmacniacza audio zamknięto w specjalnie przygotowanej obudowie ceramicznej