陶瓷基板的核心优势、性能及工艺技术
陶瓷基板以其高导热率、优异的绝缘性能、导热性能等显着优势，在电子领域发挥着至关重要的作用。然而，陶瓷基板相对于陶瓷晶圆有哪些突出的优势呢？
一、陶瓷基板与陶瓷晶圆的区别
陶瓷晶片作为平面材料，为电子陶瓷基底上的薄膜电路元件和表面安装元件提供支撑基底。
另一方面，陶瓷基板涉及特殊工艺，其中铜箔在高温下直接粘合到陶瓷晶片（单面或双面）的表面。所得超薄复合基板具有优异的电绝缘性、高导热性、优异的可焊性、高粘附强度，并且可以蚀刻出类似于PCB的各种图案，从而具有显着的载流能力。因此，陶瓷基板已成为大功率电子电路结构和互连技术的基础材料。
2、陶瓷基板的核心优势
陶瓷基板具有很强的机械应力抵抗力和形状稳定性、高强度、导热性和绝缘性，以及很强的结合力和耐腐蚀性。它们具有出色的热循环性能和高可靠性，允许蚀刻类似于 PCB（或 IMS 基板）的各种图案。陶瓷基板无污染、环保。
3、陶瓷基板的特性
（1）机械性能
足够高的机械强度允许用作安装元件之外的支撑部件，具有良好的机械加工性和高尺寸精度。
（2）电气特性
高绝缘电阻和击穿电压、低介电常数、极小的介电损耗，确保高温高湿条件下性能稳定，保证可靠性。
（3）热性能
导热系数高，热膨胀系数与相关材料（特别是Si）相匹配，耐热性优异。
（4）其他物业
优异的化学稳定性，易于金属化，对电路图案的附着力强，不吸湿，耐油，耐化学药品，X射线发射量低，无毒，在工作温度范围内晶体结构保持不变。
4、陶瓷基板制造技术（HTCC、LTCC、DPC、DBC、AMB）
陶瓷基板根据制造工艺主要分为平面陶瓷基板和三维陶瓷基板。主要的平面陶瓷基板技术包括薄膜陶瓷（TFC）、厚膜印刷陶瓷（TPC）、直接键合铜（DBC）、活性金属钎焊（AMB）和直接镀铜（DPC）。主要的三维陶瓷基板包括高温共烧陶瓷（HTCC）和低温共烧陶瓷（LTCC）。
（1）HTCC（高温共烧陶瓷）
HTCC技术发展较早，涉及将陶瓷与W、Mo等高熔点金属图案共烧以获得多层陶瓷基板。但其较高的烧结温度限制了电极材料的选择，且生产成本相对较高，这促使了LTCC的发展。
（2）LTCC（低温共烧陶瓷）
LTCC将共烧温度降低至850℃左右，将多层陶瓷薄膜层与金属图案堆叠共烧，实现三维电路布线。 LTCC 擅长无源集成，广泛应用于消费电子、通信、汽车和国防等各个市场。
（3）DPC（直接镀铜）
DPC基于陶瓷薄膜技术开发，利用溅射技术将铜沉积到陶瓷基板上，并通过电镀和光刻工艺形成电路。
（4）DBC（直接粘合铜）
DBC利用热熔粘合将铜箔直接粘合到Al2O3和AlN陶瓷表面，形成复合基板。其技术瓶颈在于解决Al2O3与铜箔之间微孔的挑战，对量产和良率构成重大挑战。
（5）AMB（活性金属钎焊）
基于DBC技术，AMB使用含有活性元素Ti、Zr的AgCu焊膏实现陶瓷与金属之间的异质键合，促进陶瓷-金属界面在800℃左右的润湿和反应。
在上述五种主要工艺中，HTCC和LTCC均属于烧结工艺，其成本一般较高。相反，DBC 和 DPC 是相对较新、成熟的开发，面向大规模生产，DBC 采用高温加热将 Al2O3 与铜基材粘合。然而，DBC 的一个重大技术挑战在于解决 Al2O3 和 Cu 之间微孔的出现，影响产品的可扩展性和良率。另一方面，DPC技术利用直接镀铜将Cu沉积到Al2O3基板上，集成了材料和薄膜加工技术。基于DPC的产品已成为近年来最常用的陶瓷散热基板。然而，对材料控制和工艺技术集成的苛刻要求，为进入DPC行业并实现稳定生产带来了更高的进入壁垒。
与传统产品相比，AMB陶瓷基板通过陶瓷与活性金属焊膏在高温下发生化学反应，实现更高的结合强度和更好的可靠性。这使得它们非常适合需要高性能连接或大载流和散热要求的场景，特别是新能源汽车、轨道交通、风力发电、光伏、5G通信等行业，对AMB陶瓷铜的需求量很大。复合层压板意义重大。
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