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LTCC材料技術解析,多層集成與高頻適配的電子封裝基石

Simon觀察 ? 來源:電子發燒友 ? 作者:綜合報道 ? 2025-06-13 00:58 ? 次閱讀

電子發燒友網綜合報道,低溫共燒陶瓷(Low-Temperature Co-Fired Ceramic, LTCC)是一種通過低溫共燒工藝(通常低于900℃)將陶瓷材料與金屬導體(如銀、銅)結合形成的多層復合基板技術。

該材料介電常數(ε_r)可調范圍廣(3~100),介電損耗(tanδ)低至0.001以下,適用于5G通信毫米波雷達等高頻場景。并且支持100層以上的多層布線,線寬可小于50μm,實現無源元件(電容、電感、濾波器)的內埋集成,顯著縮小器件體積。

同時,陶瓷基體耐溫超過800℃,熱膨脹系數(CTE)可匹配半導體材料(如硅),適用于航空航天、汽車電子等嚴苛環境。可與薄膜技術、半導體工藝結合,形成混合多層基板(MCM-C/D),提升系統性能。

市場中,日美企業主導高端市場,全球低溫共燒陶瓷的核心廠商包括村田京瓷TDK等,前三大廠商占據了全球約56%的份額。其產品介電常數可低至2.0,損耗低于0.0005,主導5G射頻和衛星通信模塊。

日本是全球最大的低溫共燒陶瓷生產商,占有約52%的份額,其次是中國臺灣和歐洲,分別占有29%和6%的份額。在產品類型方面,LTCC元器件是最大的細分,占有大約56%的份額。就應用來說,消費電子及通信領域是最大的下游領域,約占58%。

我國是最大的LTCC市場,擁有約28%的份額。相對國外,我國LTCC行業發展較晚,且市場集中度不高。國內的研究所和企業在射頻片式陷波器方面仍處于研發階段。不過,國內也有一些企業在LTCC領域有所發展,如璟德、國巨股份(奇力新)、華新科技、翔捷科技、順絡電子、麥捷科技、北斗星通(佳利電子)、風華高科等。

國內主流LTCC介電常數多在5~10,與日企高端產品(ε_r<3)仍有差距。而燒結收縮率控制(±0.2%)和層間對齊精度(±1μm)仍需提升,影響大規模量產良率。

不過,目前部分國內廠商實現厚度<0.1mm的LTCC生瓷帶量產,應用于可穿戴設備和微型傳感器。其中研創電科等企業突破日本壟斷,推出K7.8和K5.9系列LTCC材料及配套金屬漿料,覆蓋通信、軍工領域。并且國產生瓷帶流延成型機、激光打孔設備精度提升至±1μm,逐步替代進口設備。

據統計,2024年全球LTCC行業市場規模為21.0億美元。自1982年美國休斯公司開發出LTCC技術以來,世界各國在LTCC材料制備等方面投入巨資研發。我國LTCC行業需求量穩定增長,從2018年的147.1億只增長至2024年的218.2億只,需求量年復合增長率為6.8%。

總體來看,LTCC材料作為電子封裝的核心技術,正從進口替代向技術引領轉型。國內企業在政策支持下已實現中低端產品自主可控,但高端市場仍被日美壟斷。未來需聚焦材料性能突破、工藝智能化和綠色化,以搶占6G、新能源汽車等新興領域的高地。

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