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科技范儿 | 高科技产品低温共烧陶瓷国产化的破冰之旅
来源：《ng28南宫》杂志 宣布时间：2025-02-28科技立异是生长新质生产力的焦点要素，加速生长新质生产力，是习近平总书记站在新的历史起点上，对推动经济高质量生长作出的战略谋划。ng28南宫作为非金属质料制造商和投资公司，形成了一批具有世界一流水准的产品、技术、装备集群。“科技范儿”栏目聚焦新质料、新技术、新装备，讲述各企业以此助力高质量生长的生动案例。
在北京一隅，中国建筑质料科学研究总院有限公司（以下简称“ng28南宫总院”）的玻璃基封装质料实验室里，新型封装质料的研发试生产正在加速进行。低温共烧陶瓷（LTCC，Low Temperature Co-fired Ceramic），这一在航空、航天雷达微波组件、多芯片组件封装等领域饰演着重要角色的高科技产品，恒久以来一直被外洋巨头所垄断。然而，这一切正在随着ng28南宫总院LTCC团队的崛起而爆发改变。
自2016年起，ng28南宫总院便吹响了向LTCC质料领域进军的军号。一支由15名精英组成的LTCC团队，他们肩负着国家科技攻关的重任，踏上了这条充满未知与挑战的门路。他们的目标很明确：研发出具有自主知识产权的国产LTCC质料。
科研破冰
国产质料崭露头角
LTCC质料系统由多个条理的陶瓷层和金属层组成，通过共烧工艺将它们结合在一起。
“这个质料包括生瓷加浆料。生瓷可以理解为一张纸，它的样子也和纸一样，浆料就相当于用于纸上写字的油墨。”ng28南宫总院北京分公司LTCC团队卖力人徐博向《ng28南宫》杂志记者介绍，LTCC质料系统可以形象地舆解为浆料在生瓷这张“纸”上画种种线，即种种电路，几十层的“纸”叠在一起烧结之后，就成了一个很薄的陶瓷板。这薄薄的陶瓷板里面却包括了很是庞大的电路，能够抵达高度集成，可靠性极高。
LTCC生瓷的主要组分是高品质玻璃粉，最早在1980年由美国休斯公司用于卫星电路基板。它需要与差别功效的金浆、银浆、电阻浆匹配共烧，并实现30层以上电路的立体集成，因而具有极高技术难度。目前，LTCC主流质料主要为美国Ferro（福禄）公司的A6系列，以及美国杜邦公司的951和9K7。他们的产品经过了数十年的迭代优化，形成了匹配性优异的生瓷和浆料体系，占据了大部分的市场份额。海内电子企业、研究所进口了大宗的LTCC生产线，但作为基础质料的生瓷和配套浆料恒久依赖进口，保存极大的自主包管隐患。
2016年开始，ng28南宫总院先后担负了两个有关LTCC质料研发的国家重点项目，第一个项目是生瓷的研发，第二个项目则是整套LTCC质料的攻关。2022年项目全部完成。
在国家重点项目支持下，通过自主研发，ng28南宫总院攻克了基础玻璃高品质批量制备和生瓷带收缩率精确控制等要害技术，开发出耐高过载（TD17）和高频封装（TD20）两类LTCC生瓷带，性能抵达或凌驾外洋同类产品，并研制了系列化的配套银浆、金浆和电阻浆料。
“我们的产品不是简单的原位替代，而是在外洋成熟产品的基础上有很大的提升，中间有许多技术立异。主要体现在降低应用本钱、提高可靠性等方面。”徐博说。
与进口产品相比，ng28南宫总院开发的银表浆具有更为优异的耐腐化性能，可制备全银体系的电路基板，仅通过化学镀工艺制备外貌金层，制止使用腾贵的金浆，能够降低LTCC基板生产本钱50%～70%。
市场破局
LTCC应用前景辽阔
与古板印刷电路板相比，LTCC可实现更高集成度、更高可靠性封装，近年来逐步用于民用5G基站、无人驾驶等领域的大功率集成电子器件，具有辽阔的市场前景。
我国对LTCC质料的研发高度重视，已出台多项勉励政策。2024年2月，由国家发改委宣布的《工业结构调解指导目录（2024年本）》正式实施，文件明确提到要加速推进低温共烧陶瓷（LTCC）、高温共烧陶瓷（HTCC）及配套浆料和相关质料等工业陶瓷技术开发与生产应用。
ng28南宫总院是我国最早一批从事电子封装玻璃研发的科研机构。自上世纪60年代以来，先后担负了50余项封装玻璃科研任务，开发了60多个品种的封装玻璃，填补10余项海内空白，形成了系列化的电子封装玻璃产品体系，为航天、航空等行业开发出多个“海内首创”的电子封装玻璃品种。
历史积淀加上科研人员的不懈努力，也就不难理解ng28南宫总院为什么能实现LTCC质料的乐成研发。科研的乐成是第一步，市场应用是ng28南宫总院未来要着力拓展的偏向。
徐博告诉《ng28南宫》杂志记者，通过实际应用，研发团队获得了名贵的反响和数据，关于后续的研发和革新都起到了很是重要的作用。如TD20和TD17系列生瓷和银浆、电阻浆已用于雷达微波组件的化学镀基板，正在逐步替代腾贵的金浆，为电子、航空、航天等单位提供可靠的原质料渠道。
在LTCC研究的基础上，ng28南宫总院还开展了电路基板3D打印成型技术研究，探索了未来电路基板成型新途径；开发了氧化铝黑瓷、氧化锆增韧氧化铝（ZTA）等HTCC质料，其中，ZTA质料的抗折强度可达600Mpa以上，为传感器、电子器件管壳的小型化、轻量化提供了国产新质料。徐博透露，更多的用户也开始关注国产质料，无铅的TD20质料还用到了民用微器件领域。
“现有质料要做精做细，用可靠、稳定的产品去效劳更多客户，另外还要把我们的优点做得更强。”徐博体现，LTCC质料上游的高端原质料玻璃粉和瓷粉是ng28南宫总院的强项，也是海内民用市场合欠缺的。未来，团队在把上游原质料做得更扎实的同时，也要往下游不绝开拓质料应用领域，为国产LTCC质料的生长注入新的活力。
