Wyniki 1-10 spośród 16 dla zapytania: authorDesc:"Leszek GOLONKA"

Zastosowanie ceramiki HTCC w konstrukcjach mikromechanicznych z warstwami grubymi PZT


  Technologie - ceramiczna i grubowarstwowa pozwalają na wykonywanie różnego rodzaju czujników, przetworników i innych urządzeń mikromechanicznych, takich jak na przykład sensory ciśnienia [1], siły [2]. W opisywanych zastosowaniach chętnie stosowana jest ceramika LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics - niskotemperaturowa ceramika współwypalana) głównie ze względu na temperaturę wypalania poniżej 900oC. Umożliwia to stosowanie typowych materiałów grubowarstwowych, co pozwala na wykonywanie różnego rodzaju biernych elementów elektronicznych wewnątrz wielowarstwowego modułu ceramicznego [3]. W przeciwieństwie do LTCC, ceramika HTCC wypalana jest w temperaturach z zakresu 1500…1800oC. Z tego powodu przy wykonaniu zagrzebanych metalizacji, należy stosować materiały o wysokiej temperaturze topnienia, jak W, Mo, Mn [4], o względnie większej rezystywności. W tabeli 1 przedstawiono porównanie podstawowych parametrów dwóch rodzajów ceramiki. Dla konstrukcji mikromechanicznych istotne są właściwości mechaniczne, takie jak moduł Younga oraz wytrzymałość na odkształcenia. Ceramika HTCC cechuje się blisko 3-krotnie wyższym modułem Younga w odniesieniu do LTCC, co jest jednoznaczne ze zwiększeniem sztywności konstrukcji i zmniejszeniem deformacji elementów w wyniku oddziaływania siły. Ponadto ceramika wysokotemperaturowa może pracować w wyższych temperaturach oraz posiada większą wytrzymałość mechaniczną. Ceramika HTCC znajduje głównie zastosowanie przy wykonywaniu układów mikrofalowych [5] oraz obudów [4], a także nielicznych konstrukcji mikrofluidycznych i mikromechanicznych [6]. Tab. 1. Porównanie wybranych parametrów ceramiki LTCC i HTCC [4] Tabl. 1.Comparison of selected parameters of LTCC and HTCC [4] Parametr Jednostka LTCC HTCC Przewodność cieplna W.m-1.K-1 3 20 Współczynnik rozszerzalności liniowej ppm.K-1 6 7 Wytrzymałość dielektryczna V.m-1×106 15 14 Stała dielektryczna (10 GHz) 7,8 9 Stratność dielektryczna (tgδ[...]

Application of mathematical statistic in preliminary investigations of high gauge factor thick film resistors

Czytaj za darmo! »

Technologie grubowarstwowa i niskotemperaturowej ceramiki współwypalanej znajdują zastosowanie w produkcji układów mikroelektronicznych, czujników, aktuatorów i mikrosystemów. Parametry układów wykonanych tymi technikami zależą w znacznej mierze od właściwości biernych elektronicznych elementów grubowarstwowych oraz dokładności procesu obróbki mechanicznej lub laserowej materiału. Z tego względu właściwości elementów biernych naniesionych na różne podłoża ceramiczne muszą być dokładnie analizowane. W pracy sprawdzono wpływ następujących parametrów: rodzaju niskotemperaturowej ceramiki współwypalanej (DP951, HL2000, Ceram Tape GC), konfiguracji rezystorów (zagrzebane, powierzchniowe), wymiarów geometrycznych rezystorów wykonanych z pasty ESL 3414-B-HBM na podstawowy parametr rezystorów (rezystancję na kwadrat i jej rozrzut). Analiza została wykonana z zastosowanie statystyki matematycznej w celu weryfikacji poprawności wyników. (Zastosowanie statystyki matematycznej we wstępnej ocenie właściwości rezystorów grubowarstwowych o wysokim współczynniku czułości odkształceniowej) Abstract. Thick-film and Low Temperature Cofired Ceramics technologies are widely used in the microelectronics, sensors, actuators and microsystems. The parameters of the devices depend on the properties of thick-film components and the quality of 3D structures machining. Hence, the properties of the components must be carefully analysed. The influences of the following parameters: type of the substrates (DP 951, HL2000 and Ceram Tape GC), resistor configurations (surface and buried), resistor dimensions and state of LTCC tapes (fired and green state) on the properties of ESL 3414-B-HBM thick film high GF resistors have been investigated and discussed in this paper. The investigations were done using completely randomized design of the experiment with two input parameters and statistical analysis. Słowa kluczowe: LTCC, rezystor, warstwy grube, GF, sitodruk. Keywords: LTCC[...]

Czujnik gazu wykonany techniką LTCC

Czytaj za darmo! »

Zasada działania typowego czujnika przepływu gazu w mikroelektronice opiera się na efekcie termicznym. Pierwszy czujnik przepływu wykonany w technice LTCC, składający się z grzejnika i termistorów, został przedstawiony przez Gongorę Rubio [1, 2]. W tego typu czujnikach występuje bardzo duży wpływ temperatury na wskazania, zaletą ich jest wysoka niezawodność pracy. W badanym czujniku tempera[...]

Three element gas flow sensor integrated with low temperature cofired ceramic module

Czytaj za darmo! »

The LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) has been developed for last three decades. At the beginning the technique was mainly used to manufacture ceramic MCM-C (Multi Chip Modules) [1]. However, LTCC has good both electrical and mechanical properties, because of it the technology was applied in sensors and microsystems applications. Recently Low Temperature Cofired Ceramics are used to fabricate various devices e. g. microwave band-pass filter, miniaturized strip antenna [2], chemical sensor, cantilever structures [3]. In addition LTCC enables fabrication of various fluidic devices such as chambers, [4,5], fluid mixers [6], biosensors [7], enzymatic microreactors [8] and microflow analyzers [9]. The first LTCC thermal-based flow sensor was presented in [10]. The device cons[...]

Hybrid LTCC temperature and humidity sensor

Czytaj za darmo! »

New technologies allow manufacturing of smaller and faster electronic devices, with high packaging density. In a single package, many different applications such as sensors, actuators, wireless communication, RF and microwave systems [1,2], etc. can be combined in a multichip ceramic module (MCM-C). Nowadays 3D devices with passive and active components are fabricated. Because of the possibility of manufacturing embedded elements such as buried resistors, capacitors [3] the LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) technology, which is developed for almost three decades, is very well suited to manufacture MCM modules. Additionally the fabrication of devices in all three dimensions reduces the size and increases packaging density [1,3] and enables fabrication of buried chambers a[...]

Technologia druku precyzyjnego


  Technologia sitodruku jest jedną z najpowszechniej stosowanych, a także najstarszych metod nanoszenia warstw grubych [1, 2]. Na precyzję i jakość druku wpływa wiele parametrów, takich jak gęstość i naciąg sita, grubość emulsji, odległość sita od podłoża (snap-off), siła nacisku, kąt natarcia i twardość rakli, prędkość druku, właściwości reologiczne pasty oraz rozdzielczość użytej maski [2-4]. W technologii grubowarstwowej do procesu sitodruku wykorzystuje się sita nylonowe, fosforobrązowe oraz ze stali nierdzewnej. Najlepszą rozdzielczość druku można uzyskać przy użyciu sit stalowych, których wadą jest wysoka cena. W zależności od użytej pasty i pożądanej grubości docelowej warstwy w technice sitodruku stosuje się sita o zróżnicowanej gęstości. Siatki są opisywane za pomocą następujących parametrów: liczby oczek na jednostkę długości, średnicy włókna, rozmiaru oczka, wielkości odsłoniętego obszaru [5]. Im większy obszar odsłonięty tym więcej pasty przedostaje się na drugą stronę siatki oraz osiągana jest większa zdolność rozdzielcza sita. Ponadto większa powierzchnia zapobiega zapychaniu oczek sita [6]. W druku precyzyjnym stosuje się siatki o średnicach włókien 13…20 μm i otwarciu między 40 a 60%. W wyborze siatki podstawową regułą jest, aby: - minimalna szerokość ścieżki była trzykrotnie większa od średnicy włókna, - rozmiar oczka był trzykrotnie większy od średnicy ziarna drukowanego materiału. Na j[...]

LTCC microfluidic chip with fluorescence based detection


  Nowadays miniaturization is present in many fields of science (electronics, medicine, biology and chemistry). Over the last few years many research into miniaturization and microfabrication were carried out. As a result the concepts of the micro-total analysis system (μTAS) and Lab-on-Chip (LoC) were proposed. These devices integrate several laboratory functionalities in a single miniature structure [1, 2]. There are few technologies that can be applied in the realization of the LoC devices. For many years the most common used materials were silicon and glass wafers [3, 4]. As an alternative solution few other materials like PDMS (poly(dimethylsiloxane)) or PCB (Printed Circuit Boards) were used for microsystems fabrication [5, 6]. The Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) seems to be a suitable material to realize LoC devices. Channels, chambers, valves, electronic and optoelectronic components can be easily integrated in one LTCC module [7, 8]. It also has outstanding physical and chemical properties [9]. The main motivation is to use the LTCC technology in the fabrication of the microfluidic chip, in which fluorescence detection of biological sample can be performed. The manufactured detection module consists of inexpensive and commonly available electronic components and PMMA (poly(methyl methacrylate)) optic fibres integrated with the LTCC microfluidic chip. It is made up of the microfluidic channel, cavities for fiber optics, miniature light emitting diode and photodetector. The LTCC microfluidic chip performance is investigated with several different concentrations of fluorescein solutions which are excited with 465 n[...]

Badania niezawodności połączeń elektrycznych wykonanych w strukturze LTCC

Czytaj za darmo! »

W artykule opisano badania niezawodności elektrycznych połączeń międzywarstwowych w module LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) wykonanym z ceramiki 9K7 firmy DuPont. Otwory (via) w kształcie kołowym wykonano laserem typu Nd-YAG i wypełniono pastą LL601. Ścieżki przewodzące na powierzchni ceramiki wykonano z pasty LL612. Układy wielowarstwowe poddawano cyklom temperaturowym w zakresie od -40°C do 125°C. Przeprowadzony test niezawodności wykazał, iż badane łańcuchy połączeń nie uległy uszkodzeniu w trakcie 300 cykli. Abstract. The article describes reliability investigation of electrical connections (vias) in multilayer LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) module. The module is manufactured from ceramics DuPont 9K7. The circular vias are made by Nd-YAG laser. They are filled in with LL601 paste. The surface conductive paths are made from LL612 paste. The reliability test is carried out as the temperature cycles in the range from -40°C to 125°C. The conductive chains exhibit very good reliability. They are not failed in 300 temperature cycles. (Reliability investigation of electrical vias in LTCC modules). Słowa kluczowe: LTCC, niezawodność, warstwa gruba, połączenie. Keywords: LTCC, reliability, thick film, via. Wstęp Wytwarzanie otworów o różnych kształtach i wymiarach w surowej ceramice jest jednym z kluczowych procesów techniki LTCC [1]. Stosuje się je do wytwarzania międzywarstwowych połączeń elektrycznych. Prawidłowe wykonanie i wypełnienie otworów bardzo często decyduje o wydajności procesu wytwarzania układu LTCC i jego niezawodności. Głównymi zaletami ceramiki LTCC, w bezpośredniej konfrontacji z materiałami płytek obwodów drukowanych, jest większa odporność na zmiany temperatury w zakresie -55/+ 150°C oraz większa odporność na działanie wilgot[...]

Microfluidic valve made in LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) technology - preliminary results


  The history of the LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramics) technology dates back to early 80s, when it was developed by Hughes and DuPont. Since then the LTCC technology has attracted extraordinary attention in fabrication of hybrid circuits, sensors, and microsystems [1]. The typical LTCC module is built of several ceramic layers with internal and external mechanical and electrical structures. All parts are connected together and create one, complex multilayer structure. The LTCC technology provides possibilities of using embedded and external (on both sides of the module) components in combination with excellent mechanical and thermal properties of ceramic material. Typical LTCC module is a multilayer structure constructed from dielectric tapes. Different patterns of conductors, resistors and dielectrics can be deposited on the LTCC tape layers using screen-printing or ink-jet printing techniques. Thick-film conductors and passives can be fabricated as a surface or embedded structures. Moreover, additional passive and active components can be easily assembled on the top or bottom surface of the LTCC module using various mounting techniques (e.g. surface mounting technique, flip-chip etc.). Originally, LTCC modules provided only electrical functions, but some features of the LTCC technology allowed expanding its applications. The main features of the technology are: possibility of 3D structure creation, chemical resistance, possibility of working at high temperature and harsh environment, ability of using typical thick[...]

Laser patterning of coloured green ceramic tapes


  HTCC (High Temperature Cofired Ceramics) and LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) technologies have been developed for many years. Both techniques enable fabrication of MCM-C (Ceramic Multi Chip Modules) devices [1]. Moreover, various sensors, actuators and microsystems can be utilized with these technologies [2-5]. Design flow of both methods consists of: tape preparation, vias and shapes forming, conductive tracks and passive elements deposition, stacking, lamination, cofiring and post processing [6]. A traditional LTCC structure consists of several (or more) dielectric tapes, connecting vias, surface and buried conducting lines and passive components (resistors, capacitors, inductors). The conductors and passive components are deposited on ceramic tape using standard screen-printing or ink-jet printing method. After deposition process all green ceramic tapes are stacked together in proper order and burnlaminated using an isostatic or uniaxial press with a pressure of 5-30 MPa at temperature 40-90oC for time up to 30 minutes. Then the ceramic module is cofired in air in special thermal profile with a maximum temperature of 850oC (for LTCC) or 1600oC (for HTCC). Afterwards active and passive components can be added on the ceramic module’s surface using standard SMT (Surface Mounting Technology) or flip-chip techniques. Three main techniques of vias and three-dimensional structuring of green ceramic tape are recently utilised: laser pattering [7,8], hot embossing [9] and mechanical punching [10]. The laser cutting is the most flexible method. It is used in low mass production and in fast prototyping processes. However, the cutting quality depends strongly on laser light absorption by the green ceramic tape. Absorption depends on laser frequency, tape composition and colour. Moreover, laser power and beam velocity affect the cutting[...]

 Strona 1  Następna strona »