1 西安交通大学电信学部电子科学与工程学院, 西安 710049
2 成都宏科电子科技有限公司, 成都 610101
3 河北半导体研究所, 石家庄 050051
4 西安交通大学材料科学与工程学院, 西安 710049
5 西安交通大学电气工程学院, 西安 710049
在新一代高速无线通信技术推动下, 低温共烧陶瓷技术(LTCC)正处于重大变革时期。采用低介电常数(K)、低损耗、谐振频率温度稳定型LTCC作为高频基板材料, 可以满足无线技术高速率、低延时、高可靠的需求, 是当前热点研究之一。因此商用基板材料的现状和一些候选材料的研究工作被主要评述, 重点对玻璃/陶瓷体系、氧化物助烧体系、氟化物助烧体系、本征低温烧结体系等低K值LTCC材料的组成、结构特征、介电性能、热膨胀系数等具体指标及相应优缺点进行了讨论。同时介绍了一些热门体系的改性工作及其毫米波适用性, 最后对未来低K值LTCC材料的发展进行展望。
微波/毫米波 高频基板 低介电常数 低温共烧陶瓷技术 介电性能 microwave/millimeter wave ceramic substrate low-permittivity low temperature co-fired ceramics dielectric properties
浙江大学材料科学与工程学院电介质材料研究室, 杭州 310027
低介电常数(εr)微波介质陶瓷是未来毫米波移动通讯技术中的关键材料之一, 其基本性能参数εr、Qf值及谐振频率温度系数(τf)的精确评价乃是相关研究中最基础的课题之一。TE011模式平行板法及金属谐振腔法为评价微波介电性能的通用方法, 但在使用时却存在一些被长期忽视的问题, 其对低εr微波介质陶瓷的研究及应用尤为重要。本综述将探讨评价低εr微波介质陶瓷性能时在TE011谐振模式的准确识别、Qf值的测试可靠性及τf的测试可靠性等方面存在的若干关键问题, 并给出相应的解决方案。
低介电常数 微波介电性能评价 平行板法 谐振腔法 测试可靠性 low dielectric constant microwave dielectric characterization parallel plate method resonant cavity method measurement reliability
安徽建筑大学材料与化学工程学院, 合肥 230601
随着电子通信行业的迅速发展, 微波介质陶瓷近年来成为关注的热点。磷酸盐微波介质陶瓷通常具有烧结温度低、介电常数较低、粉体材料容易制备, 以及与银不发生显著反应等特点, 故可作为低温共烧陶瓷。本文概述了正磷酸盐(PO4)和焦磷酸盐(P2O7)系列陶瓷几种常见的晶体结构和微波介电性能, 以及PO4陶瓷的掺杂和复合。研究发现, 当A位元素和P元素摩尔比大于1时, 制备的样品是PO4与P2O7的混合物。PO4陶瓷的掺杂本质是通过A/B位离子取代起到改进介电性能的作用。PO4陶瓷的复合对性能改进的原理是原样品温度系数若为负值, 则可复合TiO2使温度系数接近0; 原样品温度系数若为正, 则复合其他温度系数为负的材料中和温度系数。最后提出了当下磷酸盐微波介质陶瓷存在的问题和研究展望。
微波介质陶瓷 低介电常数 低温共烧 正磷酸盐 焦磷酸盐 PO4陶瓷掺杂与复合 microwave dielectric ceramics low dielectric constant low-temperature co-firing orthophosphate pyrophosphate doping and recombination of PO4 ceramics
1 北方工业大学 信息学院, 北京 100144
2 达卡工程与技术大学, 加济布尔 1700, 孟加拉国
研究了具有甲基末端和碳桥结构的多孔有机硅酸盐玻璃(OSG)薄膜的化学组成、孔结构和力学性能。对薄膜进行不同的固化处理, 形成稳定的多孔薄膜结构。结果表明, 在空气环境中固化时, 由于氧气的存在, 碳桥形成硅醇的过氧化物自由基被破坏, 薄膜的机械性能降低。尽管氮气固化样品中保留了乙烯桥接基团, 空气固化样品的力学性能仍优于氮气固化样品。原因是空气固化中微孔的坍塌增加了薄膜内部密度, 为硅醇基团的缩合创造了更有利的条件。
低介电常数薄膜 孔隙率 孔结构 杨氏模量 low dielectric constant film porosity pore structure Young’s modulus
1 上海交通大学 电子信息与电气工程学院, 上海 200240
2 昆山龙腾光电有限公司, 江苏 昆山 215301
为了降低薄膜晶体管的寄生电容, 一种新型平坦化材料被引入。单独采用反应离子刻蚀(RIE)或增强电容耦合等离子刻蚀(ECCP)模式刻蚀该平坦化层均无法获得满意的工艺效果。为此, 提出了将RIE和ECCP相结合的方法用于新型平坦化层的刻蚀。实验结果表明: 当平坦化层厚度为2.0 μm时, 先以RIE模式7 kW/20 Pa条件刻蚀1.5 μm, 再以ECCP模式5 kW+4 kW/8 Pa条件继续刻蚀平坦化层及其下方的氮化硅, 刻蚀出的过孔图形表面光滑, 氮化硅层无底切, 平坦化层孔径均值6.12 μm。本研究结果为后续采用该平坦层材料的高分辨率、低功耗产品的设计和生产打下了坚实基础。
薄膜晶体管 平坦化层 低介电常数 干法刻蚀 TFT planarization layer low-dielectric constant dry etching
1 上海交通大学微电子学院, 上海 201406
2 上海交通大学微电子学院, 上海 201406:
主要介绍了低介电常数介质芯片层间介质层的分类, 特别是对铜线键合过程中低介电常数介质层间介质断层方面的分析, 以及铜线键合过程中如何优化工艺。在工艺优化过程中主要采用了键合参数的优化来改善芯片本身存在的设计缺陷, 这主要是从工艺稳定性方面考虑。通过一系列工艺的优化, 通过大量实验设计, 获得了尽可能少的层间介质断层缺陷。
低介电常数 层间介质 铜线键合 实验设计 low dielectric constant (Low K) inner layer dielectric (ILD) copper wire bonding experiment design
1 京东方科技集团 技术研发中心，北京 100176
2 北京京东方光电科技有限公司，北京 100176
将具有低介电常数的丙烯酸酯树脂作为薄膜晶体管液晶显示器的钝化层整合到阵列基板中。与传统的SiNx薄膜(ε≈7)相比，丙烯酸酯树脂钝化层具有平坦的表面， 其低介电常数(ε≈4.5)可以降低器件的RC延迟，这都将有利于提高薄膜晶体管液晶显示器的开口率，从而提高显示器的亮度，降低能耗和制作成本。
薄膜晶体管液晶显示器 低介电常数 丙烯酸酯树脂 钝化层 TFT LCD low dielectric constant acrylate resin passivation layer
