多層低溫共燒陶瓷無源器件技術 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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邢孟江，李小珍，王維著

圖書標籤:

低溫共燒陶瓷
LTCC
無源器件
微電子
封裝技術
電路設計
材料科學
電子元器件
射頻器件
陶瓷技術

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齣版社：世界圖書齣版上海有限公司

ISBN：9787519228606

版次：1

商品編碼：12148891

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

頁數：464

字數：400

具體描述

內容簡介

　　本書介紹瞭國內外LTCC低通濾波器、SIR帶通濾波器、基片波導帶通濾波器、雙工器、功率分配器、電橋、巴倫等三維無源器件的技術現狀和技術特點。基於低溫共燒陶瓷技術和三維電磁場設計軟件HFSS，通過分析各類三維無源器件設計特點後，重點介紹瞭多款不同功能的射頻無源器件的設計方法和建模。*後介紹瞭提取、排版和加工等加工文件的輸齣和製作方法。

作者簡介

　　邢孟江男，1981年，浙江紹興人。昆明理工大學信息工程與自動化學院，副教授，碩士生導師，電工電子中心副主任，2011年12月獲西安電子科技大學博士學位。主持國傢自然科學基金1項，省級科研項目1項，企業閤作項目1項。發錶論文35篇，其中發錶SCI期刊論文13篇，EI期刊論文5篇，SCI會議論文9篇。申請發明專利28項，授權發明專利9項，實用新型1項。指導研究生7人，其中一人獲得雲南省政府奬學金。

精彩書摘

　　第一章緒論

　　1.1低溫共燒陶瓷技術

　　低溫共燒陶瓷(LTCC，Low-temperaturecofiredceramics)技術，是由休斯公司於1982年開發的一種多層電路印製闆技術。最初目的，主要是用於製作軍用高頻、高速綫路闆和封裝基闆。隨著技術成熟和成本的降低，90年代後期，TDK、Murata等企業開始將這種技術用於製作高頻電感、電容。2000年後，Mini-circuits、TDK、Murata等企業將電容、電容和電阻進行集成，通過電路設計，加工製造齣濾波器、雙工器、耦閤器、電橋、天綫等常用高頻無源器件。

　　1.2無源器件製作工藝

　　低溫共燒陶瓷器件製作的主要工藝過程如下：第一步，將LTCC陶瓷粉和有機漿料混閤在一起，製成陶瓷漿料。第二步，將配製好的陶瓷漿料通過流延製成厚度均勻、緻密且有韌性的生瓷帶。第三步，將流延好的生瓷帶，切割成8英寸或12英寸的生瓷片。第四步，將切成一定尺寸後的生瓷片用機械或激光打孔機，在需要過孔的位置打孔。第五步，采用填孔設備，把通孔灌滿銀漿，可以采用填得方式，也可以采用印刷的方式，目前這個工藝最為復雜，直接影響成品率。第六步，把設計好的電子綫路圖形印刷在陶瓷生帶上。第七步，將這些印刷有銀漿圖形的生帶對位後疊加在一起，采用等靜壓設備將多層生瓷片進行疊壓。第八步，采用生瓷切割機，對壓好的膜片進行切割成單個器件。第九步，將切割好的器件或者模塊進行一次性低溫排膠(800～900℃)燒結。第十步，對器件進行倒角後印製端電極和側邊電極。第十一步，燒銀和測試。圖1.1，為LTCC基本工藝流程圖。

　　圖1.1LTCC基本工藝流程圖

　　1.3多層無源器件設計流程

　　微帶無源器件設計技術已經相對成熟，基於LTCC多層工藝的無源器件設計技術還在不斷提高中，其中最有待提高的關鍵技術是如何構建閤適的電路結構和建立有效的三維電磁場器件模型。

　　對於多層無源器件設計流程，可以分為以下幾個步驟：第一步，選擇電路模型。這一步很關鍵，比如有些帶通濾波器的電路結構隻適閤做窄帶濾波器，通帶範圍在3%-20%以內，假設要設計的為40%帶寬的帶通濾波器，若還是采用窄帶結構，必定失敗。第二步，根據要求設計電路，這一步理論已經很成熟，可采用軟件進行輔助設計。但要注意的是，我們最終的産品形式為錶貼器件，有側邊電極和在使用過程中存在接地不良好的必然情況，所以在設計中，我們要考慮接地寄生電感的影響。有些電路結構敏感，有些不敏感，需要提前進行仿真。第三步，設計布局，這一步是多層無源器件的核心，若已有研究人員把三維電磁場器件模型建立，後續的設計就相對簡單，隻要調節軟件中的參數變量就可以得到各種不同頻點、帶寬的器件。若模型沒有建立，需要重新建立，需要注意的是耦閤，一種方式是消除耦閤，一種方式是利用耦閤，我們推薦的方式是利用耦閤。當耦閤産生的時候，對我們原先的電路結構模型就會改變。這時，我們需要提取耦閤，將耦閤效果通過等效電路的形式提取，從新建立電路結構，進行仿真，從電路中看仿真結果的影響，若有利，整個布局閤適，若效果差，改變器件三維電磁場模型結構，從新布局，直到初步符閤要求，能夠判斷齣，這個三維電磁場模型能夠設計齣需要的指標。第四步，優化仿真，這部主要是微調，直到滿足要求。第五步，工藝容差分析，判斷需要的加工條件。第六部，提取版圖，製作加工文件。第七部，測試，若不正確，檢查錯誤，若有偏差，檢查材料和工藝。目前電磁場仿真已經非常正確，偏差主要由工藝條件引起。有時檢查發現是材料厚度等引起，也可修正模型。

　　圖1.2，為多層無源器件設計流程.

　　圖1.2多層無源器件設計流程

　　1.4本書主要內容

　　基於低溫共燒陶瓷技術和三維電磁場仿真軟件HFSS，本書總結瞭國內外LTCC低通濾波器、SIR帶通濾波器、雙工器、功率分配器、電橋、巴倫的技術現狀。重點介紹瞭多款不同功能的射頻無源器件的基本理論、設計方法和建模案例。介紹瞭三維無源器件的加工文件的製作過程與製作方法。

　　第一章，主要介紹瞭LTCC基本工藝流程和LTCC多層無源器件設計流程。

　　第二章，介紹瞭LTCC低通濾波器的國內技術現狀；低通濾波器主要類型和技術指標；在分析低通濾波器等效電路類型與特點的基礎上，建立瞭七階並聯諧振低通濾波器三維電磁場模型，並進行瞭仿真分析。該模型具有通用性，讀者可通過改變參數變量設計齣3000MHz-4000MHz範圍內的低通濾波器，讀者也可改變螺鏇電感層數和電容層數，設計齣800MHz-6GHz的低通濾波器，指標和Minicircuits公司一緻。

　　第三章，在分析帶通濾波器等效電路類型與特點的基礎上，第三研究瞭具有傳輸零點SIR諧振帶通濾波器的設計方法與建模，有效解決瞭低介電常數多芯片組件(MCM)集成帶通濾波器的性能與麵積的問題。

　　緊接著，在第四章對雙工器進行瞭詳細分析與設計，第五章研究瞭LTCC小型化功率分配器三維層疊結構的實現方法，通過三維建模、仿真、分析，最終建立瞭小型化威爾金森功率分配器，第六章采用兩條相互靠近的帶狀綫結構建立瞭90?寬帶電橋。由於Marhand巴倫有較好的輸齣等幅值和輸齣180°相移，製作容易而且能實現寬頻特性，所以被廣泛的應用於微波和毫米波電路中，本書在第七章對Marhand巴倫進行瞭詳細的……

傳感器與檢測技術：微觀世界的精準觸角傳感器與檢測技術，作為現代科技的基石，滲透於我們生活的方方麵麵，從精密工業生産到日常居傢安全，再到前沿的科學探索，無不依賴於其敏銳的“感知”能力。本書旨在深入淺齣地剖析傳感器與檢測技術的原理、發展現狀與未來趨勢，為讀者構建一個清晰而全麵的知識體係。我們將帶領您走進微觀世界的奇妙旅程，探索各種物質、能量和物理量的細微變化如何被轉化為可識彆、可分析的數據，進而實現智能化控製與決策。第一章緒論：傳感器與檢測技術概覽本章將為讀者勾勒齣傳感器與檢測技術的宏大圖景。我們將首先定義傳感器與檢測技術的概念，闡述其在現代社會中的重要性與不可替代性。通過迴顧傳感器與檢測技術的曆史發展脈絡，讀者可以瞭解其從早期簡單測量工具到如今高度集成化、智能化係統的演變過程。隨後，我們將介紹傳感器與檢測技術的基本工作原理，包括物理效應、化學反應以及生物學機製等，為後續章節的學習奠定基礎。最後，我們將展望傳感器與檢測技術在各個領域的應用前景，激發讀者的學習興趣。第二章傳感器的基本原理與分類傳感器是實現信息獲取的關鍵環節。本章將深入探討各類傳感器的核心工作原理。我們將詳細講解基於電阻、電容、電感、壓電效應、熱電效應、光電效應、磁緻伸縮效應等物理原理的傳感器。同時，也會介紹利用化學反應、生物分子識彆等原理的化學傳感器和生物傳感器。在此基礎上，我們將對傳感器進行係統分類，按照其測量對象的不同（如溫度、壓力、位移、流量、氣體、光、聲音等），按照其工作原理的相似性，以及按照其集成度和智能化程度進行劃分。通過本章的學習，讀者將對各種傳感器的“心髒”——其工作原理——有深刻的認識。第三章常見傳感器的關鍵技術與應用本章將聚焦於當前應用最為廣泛的一些關鍵傳感器技術。我們將深入探討電阻式傳感器（如應變片）、電容式傳感器（如微位移傳感器）、電感式傳感器（如LVDT）、光學傳感器（如光電二極管、CCD、CMOS）、磁性傳感器（如霍爾傳感器、磁阻傳感器）、氣體傳感器（如半導體氣體傳感器、電化學氣體傳感器）、溫度傳感器（如熱電偶、熱敏電阻、紅外傳感器）以及生物傳感器（如酶電極、免疫傳感器）的詳細結構、工作機製、關鍵性能參數（如靈敏度、精度、綫性度、響應時間、穩定性等）以及在具體應用場景下的優缺點。例如，在汽車工業中，溫度傳感器和壓力傳感器如何保證發動機的最佳工作狀態；在醫療領域，生物傳感器如何實現疾病的早期診斷；在環境監測中，氣體傳感器如何實時追蹤空氣質量。第四章檢測技術與信號處理傳感器産生的原始信號往往是微弱的、易受乾擾的，需要經過一係列的信號處理纔能轉化為有用的信息。本章將重點介紹檢測技術以及信號處理的核心內容。我們將講解放大器（如運放）、濾波器（如低通、高通、帶通濾波器）、信號調理電路等模擬信號處理技術，以及模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC）等關鍵接口技術。隨後，我們將深入探討數字信號處理（DSP）在傳感器應用中的重要性，包括傅裏葉變換、小波變換、數字濾波、模式識彆等算法。此外，本章還將涉及數據采集係統（DAQ）的設計與應用，以及如何通過先進的信號處理算法來提高檢測精度、抑製噪聲、實現智能識彆。第五章傳感器網絡與物聯網（IoT）隨著物聯網的飛速發展，傳感器網絡（Sensor Networks）成為瞭實現大規模數據感知與互聯互通的關鍵。本章將詳細闡述傳感器網絡的設計、部署與管理。我們將介紹分布式傳感器網絡、自組織網絡、無綫傳感器網絡（WSN）等不同架構。重點講解WSN中的通信協議（如Zigbee、LoRa、NB-IoT）、能量管理技術、節點定位技術以及數據融閤技術。此外，本章還將深入探討傳感器網絡與物聯網的融閤，分析傳感器在智能傢居、智慧城市、工業自動化、智能農業等領域的應用案例。讀者將瞭解到，海量的傳感器如何協同工作，構建一個感知萬物的智能世界。第六章傳感器與檢測技術的創新與發展趨勢科技的進步永無止境，傳感器與檢測技術也在不斷突破與創新。本章將聚焦於該領域的前沿技術與未來發展趨勢。我們將介紹 MEMS（微機電係統）技術在微型化、集成化傳感器製造中的作用，以及壓印光刻、體矽工藝等關鍵製造工藝。同時，我們將展望新材料在傳感器領域的應用，如納米材料、柔性材料、可穿戴材料等，它們將為傳感器帶來更優異的性能和全新的應用形態。此外，本章還將探討人工智能（AI）與機器學習在傳感器數據分析中的顛覆性影響，如何實現更精準的故障診斷、預測性維護以及自主決策。最後，我們將展望傳感器與檢測技術在諸如生命科學、太空探索、深海探測等前沿領域的廣闊前景。第七章傳感器與檢測技術的可靠性與安全性在許多關鍵應用領域，傳感器的可靠性與安全性至關重要。本章將深入探討影響傳感器性能和穩定性的因素，包括環境因素（溫度、濕度、振動）、老化效應、電磁乾擾等。我們將介紹提高傳感器可靠性的方法，如冗餘設計、故障檢測與隔離（FDI）技術、自校準技術等。同時，本章還將關注傳感器數據的安全性問題，包括數據加密、防篡改技術以及隱私保護措施。在物聯網時代，確保傳感器數據的真實性、完整性與安全性，是構建可信賴智能係統的基石。第八章傳感器與檢測技術的實際應用案例分析為瞭讓讀者更直觀地理解傳感器與檢測技術的實際應用，本章將選取多個不同領域的典型案例進行深入分析。我們將剖析工業自動化生産綫中的傳感器應用，如何實現産品質量的實時監控與優化；分析智能交通係統中的傳感器部署，如車流量檢測、路況監測、自動駕駛輔助等；探討醫療健康領域的傳感器應用，如可穿戴健康監測設備、體外診斷設備等；研究環境保護領域的傳感器應用，如大氣汙染物監測、水質檢測、土壤墒情監測等。通過這些案例，讀者可以清晰地看到傳感器與檢測技術如何解決實際問題，推動社會進步。第九章實踐指南與未來展望本書的最後一章，將為讀者提供一些實踐方麵的指導。我們將簡要介紹一些常用的傳感器開發工具、測試設備以及相關的軟件平颱。同時，鼓勵讀者通過動手實踐，加深對傳感器原理和應用的理解。最後，我們將再次強調傳感器與檢測技術作為信息獲取的“眼睛”和“觸角”在未來科技發展中的核心地位，並對該領域未來的發展方嚮進行總結性展望，鼓勵讀者繼續探索和學習，為推動這一重要技術領域的發展貢獻力量。本書內容涵蓋瞭傳感器與檢測技術的方方麵麵，力求從原理到應用，從基礎到前沿，為讀者提供一個全麵、深入的學習平颱。我們相信，通過對本書的學習，您將能夠更好地理解和掌握這一關乎未來的關鍵技術。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

我是一名在射頻前端設計領域工作多年的工程師，工作中經常需要處理各種濾波器、耦閤器、功率分配器等無源器件的設計和優化問題。雖然我對這些器件的功能和原理瞭如指掌，但對於它們在不同材料和工藝平颱下的具體錶現，尤其是LTCC技術下的錶現，我希望能有更深入的瞭解。我聽說LTCC技術在製造高精度、小型化、高性能的射頻無源器件方麵具有獨特的優勢，比如能夠實現更低的插入損耗、更高的隔離度和更優良的阻抗匹配。因此，我非常期待這本《多層低溫共燒陶瓷無源器件技術》能夠提供關於LTCC材料特性對射頻性能影響的詳細分析，比如不同介電常數、損耗因子等參數如何影響器件的頻率響應和功率處理能力。我希望書中能夠給齣具體的LTCC濾波器、耦閤器、功分器等器件的設計指南，包括設計流程、仿真方法、以及如何根據LTCC材料的特性進行參數優化，從而達到預期的射頻指標。我也希望能看到一些實際的LTCC射頻器件的案例分析，瞭解它們在實際應用中的性能錶現和設計上的亮點，這對我今後的設計工作將非常有指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸實，沒有過於花哨的插圖，但“多層低溫共燒陶瓷無源器件技術”這幾個字卻透露齣一種紮實的專業感，讓人一看就知道這是一本硬核的學術專著。我是一名在電子行業摸爬滾打多年的工程師，平時工作會接觸到很多相關的元器件，但說實話，對於“多層低溫共燒陶瓷”（LTCC）這種具體的技術，我一直隻是有個模糊的概念，知道它很重要，應用廣泛，但深入的原理、製造工藝、材料選擇等方麵，確實是知之甚少。我最近一直在思考如何提升自己在元器件設計方麵的理論深度，也對當前主流的封裝技術和材料發展趨勢很感興趣。我聽說LTCC技術在射頻、微波、傳感器等領域有著不可替代的優勢，所以對這本書的齣現充滿瞭期待。我希望它能係統地介紹LTCC的方方麵麵，從基礎的陶瓷材料科學，到復雜的疊層工藝，再到各種無源器件（如電容、電感、濾波器、耦閤器等）的設計與實現，能夠給我一個全麵且深入的認識。我尤其關注書中對不同材料體係在不同應用場景下的性能錶現的對比分析，以及對未來LTCC技術發展方嚮的展望。希望這本書能夠填補我在這個領域的知識空白，為我的工作帶來實質性的幫助，讓我能夠更自信地應對工作中的挑戰，甚至能夠為新産品的開發提供一些新的思路和靈感。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對電子材料和製造工藝有著濃厚興趣的業餘愛好者，平時喜歡閱讀一些與科技相關的書籍，瞭解各種新技術的原理和應用。我對“多層低溫共燒陶瓷”（LTCC）這個概念一直感到很好奇，因為它聽起來就像是一種能夠將多種電子元器件“打印”在陶瓷基闆上的神奇技術。我希望這本書能夠用一種比較易懂的方式，嚮我介紹LTCC技術的基本原理，比如“低溫共燒”到底意味著什麼，為什麼需要“多層”，以及陶瓷材料在這項技術中扮演著怎樣的角色。我不太懂復雜的數學公式和專業術語，所以我更希望書中能夠通過豐富的圖示、流程圖和生動的比喻來解釋復雜的概念，讓我能夠理解LTCC器件是如何被製造齣來的，以及它與傳統的PCB闆製造技術有什麼不同。我也對LTCC技術能夠實現的各種無源器件（如電容、電感、濾波器等）非常感興趣，希望書中能夠簡單地介紹這些器件在LTCC技術下的基本結構和功能，讓我能夠對它們有一個初步的認識。總的來說，我希望這本書能夠讓我這個“門外漢”也能對LTCC技術有一個清晰的瞭解，並激發我對這個領域更深入探索的興趣。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對新材料和前沿技術充滿好奇心的在讀研究生，我的研究方嚮與微電子和器件集成息息相關。在查閱大量文獻的過程中，我發現“多層低溫共燒陶瓷”（LTCC）技術頻繁齣現在各種高端電子産品的介紹和研究論文中，尤其是在5G通信、物聯網設備以及可穿戴電子産品等領域，LTCC的應用幾乎無處不在。我瞭解到，這種技術能夠實現器件的小型化、高集成度和高性能，這對於當前追求極緻性能和微型化的電子産品發展趨勢至關重要。因此，當我在書店看到這本《多層低溫共燒陶瓷無源器件技術》時，我的第一反應就是它可能是一本解答我心中疑惑的寶藏。我希望這本書能夠詳細地闡述LTCC技術的核心原理，比如低溫共燒的機理，不同陶瓷介質的特性，以及如何通過精確的疊層和燒結工藝來構建復雜的器件結構。此外，我也非常期待書中能對不同類型的無源器件，如電容、電感、濾波器、匹配網絡等，在LTCC技術下的具體設計方法、性能優化策略以及潛在的局限性進行深入的探討。我希望這本書的理論深度足夠，能夠指導我在未來的研究中，不僅能夠理解現有的LTCC器件，更能嘗試設計和開發齣具有創新性的新型LTCC無源器件。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對電子元器件行業曆史和技術演變有著濃厚興趣的愛好者，我一直覺得，理解一項技術，不僅僅是瞭解它的原理和應用，更要追溯它的發展脈絡和技術革新。我聽說“多層低溫共燒陶瓷”（LTCC）技術在過去幾十年裏，經曆瞭從概念提齣到廣泛應用的漫長過程，其中一定蘊含著無數科學傢和工程師的智慧與汗水。我希望這本書能夠不僅僅停留在技術本身，更能展現齣LTCC技術發展過程中的一些關鍵裏程碑，比如最初的材料探索，早期工藝的突破，以及為實現更復雜的功能而進行的持續改進。我很想知道，在不同時期，有哪些經典的LTCC器件被開發齣來，它們解決瞭當時哪些關鍵的技術難題，又對電子産業的發展産生瞭怎樣的推動作用。我更期待書中能夠分享一些關於LTCC技術早期研究人員的故事，或者在技術發展過程中遇到的挑戰與剋服睏難的經曆，這會讓這本書更加鮮活，也更能引起讀者的共鳴。我相信，通過瞭解這項技術的“前世今生”，我能更深刻地理解其當前的價值和未來的潛力，也能從中汲取一些關於技術創新和解決復雜問題的啓發。