LTCC在大功率射頻電路應(yīng)用中的優(yōu)勢分析

　　4．4電容器介質(zhì)

　　電容器材料有載帶型和漿料型。LTCC系統(tǒng)的電容介電常數(shù)從3.9～200。高K材料的研制是替代X7R，Z5U和NPO型電容器的關(guān)鍵。X7R電容器容量范圍為10pF～3000pF，而NPO型則不到0.3％,如表2所示。

表2 LTCC系統(tǒng)應(yīng)用的電容器

　　4．5電感器漿料

　　電感器也能集成到LTCC系統(tǒng)中，但該技術(shù)尚未成熟。各種應(yīng)用如圓螺旋、方螺旋、蛇形和單環(huán)形電感器已用于RF領(lǐng)域。寄生和互連到電極/板會(huì)影響最終電感值和電路Q。直線式電感器的一般方程如下：

L(Ind.)=5.08×10－3×L×[Ln(L/(w＋t)＋1.19＋0.022×L/(w＋t)×nH/mil

　　其中，L(Ind.)=電感（nH），L=導(dǎo)體長度（密爾），t=導(dǎo)體厚度（密爾），w=導(dǎo)體寬度（密爾）

　　螺旋式電感器一般關(guān)系由下列方程式支配：

L(Ind.)=0.03125×N2×do×nH/mil

do=5×di=2.5n(w＋s)

　　其中,L(Ind.)=電感(nH)，do=螺旋外徑，di=螺旋內(nèi)徑，N=匝數(shù)，s=導(dǎo)體間隔，w=導(dǎo)體寬度

　　對于螺旋電感器,建議線要盡可能寬,同時(shí)保持整個(gè)電感體直徑盡可能小(見圖2)。為提高每單位長度的能量存儲(chǔ)，螺旋中心應(yīng)有足夠量的空間，由于表面電阻是隨著頻率平方根的函數(shù)直接變化。實(shí)驗(yàn)表明，Q增加到一定頻率，然后迅速回落。另外，實(shí)驗(yàn)表明，對于同一內(nèi)尺寸，圓形螺旋比方形螺旋的Q值高 10％，雖然電感量約低于20％。

　　5應(yīng)用LTCC的優(yōu)勢

　　LTCC的研制周期短，啟動(dòng)成本低，是一種低成本封裝方法。它利用光成像材料，以相對低的成本通過薄膜技術(shù)形成細(xì)線和間隔。LTCC具有堅(jiān)固的、致密又可靠的封裝，能夠做成多層結(jié)構(gòu)，通過集成無源元件如電阻器、電容器和電感器實(shí)現(xiàn)微型化。這些無源元件印刷在表面層時(shí)，也能激光調(diào)阻到很小的容差。另外，LTCC的介電常數(shù)低（低至3.9）、介質(zhì)損耗低和衰減低。制成的封裝具有不同的CTE和熱導(dǎo)率要求。LTCC焊接引線和散熱片材料，具有3D 設(shè)計(jì)的高密度互連，內(nèi)埋無源和3D元件。平行加工允許檢驗(yàn)個(gè)別層和同時(shí)共燒所有層的優(yōu)勢，形成最終的高產(chǎn)量和低成本。在經(jīng)受不同溫度和濕度條件下時(shí)，與其他RF基板材料比較，影響RF性能的材料特性，如介電常數(shù)、介電損耗和衰減仍舊相對穩(wěn)定。LTCC具有空腔的能力，可將芯片直接粘貼到散熱片，然后利用絲焊將引出端鍵合到不同層。

　　6結(jié)束語

　　LTCC為大功率RF應(yīng)用提供了強(qiáng)大的優(yōu)勢，足以彌補(bǔ)其缺陷。隨著新材料的不斷研究和改善，不久的將來，為大功率RF應(yīng)用選擇基板和封裝技術(shù)的時(shí)候，LTCC會(huì)成為最佳的選擇之一。