科创中国

行业领域

高端装备制造产业,智能制造装备产业

需求背景

低温共烧陶瓷（LTCC）技术作为一种先进的电子封装技术，近年来在高频通信、微波器件、汽车电子、航空航天等领域得到了广泛应用。LTCC技术通过将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确且致密的生瓷带，并在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需的电路图形，然后将多个无源元器件嵌入其中，多层叠压后在900℃以下进行烧结，制成三维空间互不干扰的高密度电路基板。LTCC材料具有优良的高频、高速传输和宽带通特性，其介电常数可通过改变材料配方来调控，增加了电路设计的灵活性。

硅基微晶玻璃作为一种新型的LTCC材料，因其低成本、优异的介电性能和良好的热稳定性，成为近年来研究的热点。硅基微晶玻璃LTCC材料不仅具有低介电常数和低损耗的特点，还能在较低的烧结温度下实现致密化，适用于高频段应用。为了满足现代电子产品对高性能、高集成度和小型化的需求，开发低成本、高性能的硅基微晶玻璃LTCC材料具有重要意义。

需解决的主要技术难题

1. 低成本硅基微晶玻璃LTCC材料的开发：目前市场上的LTCC材料成本较高，限制了其大规模应用。需要开发1-2种低成本的硅基微晶玻璃LTCC材料，探索其制备技术，确保材料在低成本的同时，具备优异的介电性能和热稳定性。如何通过优化原料配比和制备工艺，降低材料成本，是项目需要解决的关键技术难题之一。

2. 高频段介电性能的优化：高频段应用对LTCC材料的介电性能要求极高，需要材料具有低介电常数（<10）、低损耗（<10）和较低的热膨胀系数（<10ppm/°C）。如何通过调整材料配方和烧结工艺，优化材料的介电性能，确保其在高频段应用中的优异表现，是项目需要解决的重要技术难题。

制备工艺的优化：硅基微晶玻璃LTCC材料的制备工艺复杂，涉及原料混合、烧结、成型等多个环节。需要研究不同工艺参数对材料性能的影响，优化制备工艺，确保材料的致密度、均匀性和稳定性。如何在保证材料性能的前提下，简化制备工艺，提高生产效率，是项目需要解决的技术难题。

期望实现的主要技术目标

1. 开发低成本硅基微晶玻璃LTCC材料：通过优化原料配比和制备工艺，开发1-2种低成本的硅基微晶玻璃LTCC材料，确保材料在低成本的同时，具备优异的介电性能和热稳定性，满足市场需求。

2. 优化高频段介电性能：通过调整材料配方和烧结工艺，开发出低介电常数（<10）、低损耗（<10）和较低热膨胀系数（<10ppm/°C）的高性能硅基微晶玻璃LTCC材料，确保其在高频段应用中的优异表现。

3. 优化制备工艺：研究不同工艺参数对材料性能的影响，优化制备工艺，确保材料的致密度、均匀性和稳定性。通过简化制备工艺，提高生产效率，降低生产成本，实现材料的规模化生产。

推动技术应用：通过中试和应用示范，验证所开发材料的性能和工艺可行性，推动硅基微晶玻璃LTCC材料在高频通信、微波器件、汽车电子、航空航天等领域的应用，提升产品的市场竞争力。

需求解析

解析单位：“科创中国”高端装备制造业智能转型产业科技服务团（中国空间科学学会） 解析时间：2024-10-09

王诗文

桂林信息科技学院

服务团专家

综合评价

1.此需求描述足够清晰以便专家进行需求跟进。明确指出了要开发的硅基微晶玻璃 LTCC 材料在成本、性能和工艺方面的问题与目标。 2.对产业发展具有重大意义，LTCC 材料在高频通信、航空航天等高端领域的应用广泛，解决这些技术难题有助于提高我国在这些领域的产品竞争力，推动相关产业发展。 3.需要跨行业专家共同解决。例如，在材料配方调整方面可能需要材料化学领域专家，在工艺优化方面可能需要机械工程和热工方面的专家。技术对接方案框架可以包括建立联合研发团队，定期开展研讨会议交流研究进展和遇到的问题，共同制定实验方案，共享研发资源等。

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