LED陶瓷基板

LED陶瓷基板的技术分析与现状

——本资料由·东莞市中实创半导体照明有限公司/ 工程部·整理与撰写——

摘要：

陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性，广泛应用于功率电子、LED封装、多芯片模块等领域。本文简要介绍了目前LED封装陶瓷基板的技术现状与以后的发展。

关键字:LED陶瓷基板 LED产业

（一）前言：

陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性，广泛应用于功率电子、LED封装、多芯片模块等领域。LED散热基板的选择亦随着LED之线路设计、尺寸、发光效率…等条件的不同有设计上的差异，以目前市面上最常见的可区分为：①系统电路板，其主要是作为LED最后将热能传导到大气中、散热鳍片或外壳的散热系统，而列为系统电路板的种类包括：铝基板(MCPCB)、印刷电路板(PCB)以及软式印刷电路板(FPC)；②LED芯片基板，是属于LED芯片与系统电路板两者之间热能导出的媒介，并藉由共晶或覆晶与LED芯片结合。为确保LED的散热稳定与LED芯片的发光效率，近期许多以陶瓷材料作为高功率LED散热基板之应用，其种类主要包含有：低温共烧多层陶瓷(LTCC)、高温共烧多层陶瓷(HTCC)、直接接合铜基板 (DBC)、直接镀铜基板(DPC)四种，以下本文将针对陶瓷LED芯片基板的种类做深入的探讨。

（二）陶瓷基板的定义和性能：

1．定义：陶瓷基板是以电子陶瓷为基的，对膜电路元件及外贴切元件形成一个支撑底座的片状材料。按照陶瓷基片应用领域的不同，又分为HIC（混合集成电路）陶瓷基片、聚焦电位器陶瓷基片、激光加热定影陶瓷基片、片式电阻基片、网络电阻基片等；按加工方式的不同，陶瓷基片分为模压片、激光划线片两大类。

2．陶瓷基板的性能：

（1）机械性质

?有足够高的机械强度，除搭载元件外，也能作为支持构件使用；

?加工性好，尺寸精度高；容易实现多层化；

?表面光滑，无翘曲、弯曲、微裂纹等。

（2）电学性质

?绝缘电阻及绝缘破坏电压高；

?介电常数低；

?介电损耗小；

?在温度高、湿度大的条件下性能稳定，确保可靠性。

（3）热学性质

?热导率高；

?热膨胀系数与相关材料匹配（特别是与Si的热膨胀系数要匹配）；

?耐热性优良。

（4）其它性质

?化学稳定性好；容易金属化，电路图形与其附着力强；

?无吸湿性；耐油、耐化学药品；α射线放出量小；

?所采用的物质五公害、无毒性；在使用温度范围内晶体结构不变化；

?原材料丰富；技术成熟；制造容易；价格低。

（三）陶瓷基板与金属基板的比较：

LED散热基板主要分为金属基板与陶瓷基板。金属基板以铝或铜为材料，由于技术成熟，且具低成本优势，目前为一般LED产品所采用。而陶瓷基板线路对位精确度高，为业界公认导热与散热

性能极佳材料，是目前高功率LED散热最适方案，虽然成本比金属基板来得高，但照明要求的散热性及稳定性高于笔记本电脑、电视等电子产品，因此，包括Cree、欧司朗、飞利浦及日亚等国际大厂，都使用陶瓷基板作为LED晶粒散热材质。

如今生产上通用的大功率LED散热基板结构如图1所示，其一般为铝质基板：最下层为铝金属层，其厚度约为1.3mm；铝层之上为高分子绝缘层，厚约0.1mm；最上层为铜线路以及焊接电路。虽然铝的导热系数比较高，但是绝缘层导热系数极低，因此绝缘层成为该中结构基板的散热瓶颈，影响整个基板的散热效果；同时由于绝缘层的存在，使得其无法承受高温焊接，从而影响了封装工艺的实施，限制了封装结构的优化，因此不利于LED散热。

由于高分子绝缘材料的导热系数较低，同时耐热性能较差，如果要提高铝金属基板的整体导热性能及耐热性能，需要替换掉绝缘材料，但是绝缘材料的启用，使得同线路无法自傲铝金属基板之上布置，所以目前直接提高铝金属基板的导热系数还无法实现。而陶瓷散热基板，其具有新的导热材料和新的内部结构，以消除铝金属基板所具有的缺陷，从而改善基板的整体散热效果。

表1 为陶瓷散热基板与金属散热基板比较

项目陶瓷基板（氧化铝、氮化铝）金属基板（铝、铜及其合金）热导率W/M·K 20~41 / 150~170 0.15~4.0

绝缘性好差，需表面处理出一层绝缘膜

热稳定性好一般

自身热辐射能力强一般

价格较高不高

应用领域大功率小尺寸LED应用较多小功率大尺寸LED

（四）各种陶瓷材料的比较:

陶瓷材料的种类：Al2O3 ；3Al2O3·2SiO2莫来石；2Al2O3·2MgO·5SiO2堇青石；

MgO·SiO2块滑石；2MgO·SiO2镁橄榄石；AlN；SiC；BeO

①Al2O3：到目前为止，氧化铝基板是LED领域中最常用的基板材料，因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物陶瓷，强度及化学稳定性高，且原料来源丰富，适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。

②BeO：具有比金属铝还高的热导率，应用于需要高热导的场合，但温度超过300℃后迅速降低，最重要的是由于其毒性限制了自身的发展。

③AlN：AlN有两个非常重要的性能值：一是高的热导率，二是与Si相匹配的膨胀系数。缺点是即使在表面有非常薄的氧化层也会对热导率产生影响，只有对材料和工艺进行严格控制才能制造出一致性较好的AlN基板。目前大规模的AlN生产技术国内还是不成熟，相对于Al2O3比较，AlN价格相对偏高许多，这个也是制约其发展的瓶颈。

④实际生产和开发应用的陶瓷基片材料还有SiC、BN复相陶瓷、AZ氧化锆陶瓷和玻璃陶瓷等。其中，BeO和SiC热导率很高（250W/m.K），SiC因体积电阻较小（＜1013W·cm）、介电常数较大（40）、介电损耗较高（50），不利于信号的传输，且成型工艺复杂、设备

昂贵，故应用范围也很小；AlN陶瓷基片是新一代高性能陶瓷基片，具有很高的热导率（理论值为319W/m.K，商品化的AlN基片热导率大于160W/m.k）、较低的介电常数（8.8）和介电损耗（＜5×10-4）、以及和硅相配比的热膨胀系数（4.4×10－4/℃）等优点，但由于成本居高，一直没能大规模应用；Al2O3陶瓷基片虽然热导率不高（20W/m.K），但因其生产工艺相对简单，成本较低，价格便宜，成为目前最广泛应用的陶瓷基片。

综合以上原因，可以知道，氧化铝陶瓷由于比较优越的综合性能，在目前微电子、功率电子、LED电子、功率模块等领域还是处于主导地位而被大量运用。

表2 各种基板特性比较表

下表对Al2O3和AlN的特性分析比较：

表3 Al2O3的特性分析

表4 AlN的特性分析

（五）陶瓷基板的制造：

制造高纯度的陶瓷基板是很困难的，大部分陶瓷熔点和硬度都很高，这一点限制了陶瓷机械加工的可能性，因此陶瓷基板中常常掺杂熔点较低的玻璃用于助熔或者粘接，使最终产品易于机械加工。Al2O3、BeO、AlN基板制备过程很相似，将基体材料研磨成粉直径在几微米左右，与不同的玻璃助熔剂和粘接剂（包括粉体的MgO、CaO）混合，此外还向混合物中加入一些有机粘接剂和不同的增塑剂再球磨防止团聚使成分均匀，成型生瓷片，最后高温烧结。目前陶瓷成型主要有如下几种方法：

●辊轴轧制：将浆料喷涂到一个平坦的表面，部分干燥以形成黏度像油灰状的薄片，再将薄片送入一对大的平行辊轴中轧碾得到厚度均匀的生瓷片。

●流延成型：浆料通过锋利的刀刃涂复在一个移动的带上形成薄片。与其他工艺相比这是一种低压的工艺。

●粉末压制：粉末在硬模具腔内并施加很大的压力（约138MPa）下烧结，尽管压力不均匀可能产生过度翘曲但这一工艺生产的烧结件非常致密，容差较小。

●等静压粉末压制这种工艺使用周围为水或者为甘油的模及使用高达69MPa的压力这种压力更为均匀所制成的部件翘曲更小。

●挤压成型：浆料通过模具挤出这种工艺使用的浆料黏度较低，难以获得较小容差，但是这种工艺非常经济，并且可以得到比其他方法更薄的部件。

（六）陶瓷散热基板种类及其生产工艺概述：

现阶段较普遍的陶瓷散热基板种类共有LTCC、HTCC、DBC、DPC四种，其中HTCC属于较早期发展之技术，但由于其较高的工艺温度(1300~1600℃)，使其电极材料的选择受限，且制作成本相当昂贵，这些因素促使LTCC的发展，LTCC虽然将共烧温度降至约850℃，但其尺寸精确度、产品强度等技术上的问题尚待突破。而DBC与DPC则为近几年才开发成熟，且能够量产化的专业技术，但对于许多人来说，此两项专业的工艺技术仍然很陌生，甚至可能将两者误解为同样的工艺。DBC乃利用高温加热将Al2O3与Cu板结合，其技术瓶颈在于不易解决Al2O3与Cu 板间微气孔产生之问题，这使得该产品的量产能量与良率受到较大的挑战，而DPC技术则是利用直接披覆技术，将Cu沉积于Al2O3基板之上，其工艺结合材料与薄膜工艺技术，其产品为近年最普遍使用的陶瓷散热基板。然而其材料控制与工艺技术整合能力要求较高，这使得跨入DPC产业

并能稳定生产的技术门槛相对较高，下文将针对四种陶瓷散热基板的生产流程做进一步的说明，进而更加瞭解四种陶瓷散热基板制造过程的差异。

1、LTCC (Low-Temperature Co-fired Ceramic)：

LTCC 又称为低温共烧多层陶瓷基板，此技术须先将无机的氧化铝粉与约30%~50%的玻璃材料加上有机黏结剂，使其混合均匀成为泥状的浆料，接着利用刮刀把浆料刮成片状，再经由一道干燥过程将片状浆料形成一片片薄薄的生胚，然后依各层的设计钻导通孔，作为各层讯号的传递，LTCC内部线路则运用网版印刷技术，分别于生胚上做填孔及印制线路，内外电极则可分别使用银、铜、金等金属，最后将各层做叠层动作，放置于850~900℃的烧结炉中烧结成型，即可完成。主要工艺为：配料、制浆、流延、切割、冲孔、丝印填孔、丝印、叠压、脱脂烧结、划片（金刚石和CBN切刀，激光等设备）。详细制造过程如下图LTCC生产流程图2：

2、HTCC (High-Temperature Co-fired Ceramic)

HTCC又称为高温共烧多层陶瓷，生产制造过程与LTCC极为相似，主要的差异点在于HTCC 的陶瓷粉末并无须加入玻璃材质，因此，HTCC的必须再高温1300~1600℃环境下干燥硬化成生胚，接着同样钻上导通孔，以网版印刷技术填孔与印制线路，因其共烧温度较高，使得金属导体材料的选择受限，其主要的材料为熔点较高但导电性却较差的钨、钼、锰…等金属，最后再叠层烧结成型。详细制造过程如上图LTCC生产流程图。

3、DBC (Direct Bonded Copper)：

DBC直接接合铜基板，将高绝缘性的Al2O3或AlN陶瓷基板的单面或双面覆上铜金属后，经由高温1065~1085℃的环境加热，使铜金属因高温氧化、扩散与Al2O3或AlN材质产生(Eutectic) 共晶熔体，使铜金与陶瓷基板黏合，形成陶瓷复合金属基板，最后依据线路设计，以蚀刻方式备制线路，详细制造过程如下图DBC生产流程图2：

直接敷铜技术是利用铜的含氧共晶液直接将铜敷接在陶瓷上，其基本原理就是敷接过程前或过程中在铜与陶瓷之间引入适量的氧元素，在1065℃~1083℃范围内，铜与氧形成Cu-O共晶液，DBC技术利用该共晶液一方面与陶瓷基板发生化学反应生成CuAlO2或CuAl2O4金相，另一方面浸润铜箔实现陶瓷基板与铜板的结合。陶瓷基板直接敷铜板的制造流程图4如下所示：

①．直接敷铜陶瓷基板由于同时具备铜的优良导电、导热性能和陶瓷的机械强度高、低介电损耗的优点，所以得到广泛的应用。在过去的几十年里，敷铜基板在功率电子封装方面做出了很大的贡献，这主要归因于直接敷铜基板具有如下性能特点：

●热性能好；

●电容性能；

●高的绝缘性能；

● Si相匹配的热膨胀系数；

●电性能优越，载流能力强。

直接敷铜陶瓷基板最初的研究就是为了解决大电流和散热而开发出来的，后来又应用到AlN陶瓷的金属化。除上述特点外还具有如下特点使其在大功率器件中得到广泛应用：

●机械应力强，形状稳定；高强度、高导热率、高绝缘性；结合力强，防腐蚀；

●极好的热循环性能，循环次数达5万次，可靠性高；

●与PCB板(或IMS基片)一样可刻蚀出各种图形的结构；无污染、无公害；

●使用温度宽-55℃～850℃；热膨胀系数接近硅，简化功率模块的生产工艺。

由于直接敷铜陶瓷基板的特性，就使其具有PCB基板不可替代特点。DBC的热膨胀系数接近硅芯片，可节省过渡层Mo片，省工、节材、降低成本，由于直接敷铜陶瓷基板没有添加任何钎焊成分，这样就减少焊层，降低热阻，减少孔洞，提高成品率，并且在相同载流量下0.3mm 厚的铜箔线宽仅为普通印刷电路板的10%；其优良的导热性，使LED芯片的封装非常紧凑，从

而使功率密度大大提高，改善系统和封装的可靠性。

为了提高基板的导热性能，一般是减少基板的厚度，超薄型(0.25mm)DBC板可替代BeO，直接敷接铜的厚度可以达到0.65mm，这样直接敷铜陶瓷基板就能承载较大的电流且温度升高不明显，100A电流连续通过1mm宽0.3mm厚铜体，温升约17℃；100A电流连续通过2mm宽0.3mm 厚铜体，温升仅5℃左右。与钎焊和Mo-Mn法相比，DBC具有很低的热阻特性，以10×10mmDBC 板的热阻为例：

0.63mm厚度陶瓷基片DBC的热阻为0.31 K/W，

0.38mm厚度陶瓷基片DBC的热阻为0.19 K/W，

0.25mm厚度陶瓷基片DBC的热阻为0.14 K/W。

氧化铝陶瓷的电阻最高，其绝缘耐压也高，这样就保障人身安全和设备防护能力；除此之外DBC基板可以实现新的封装和组装方法，使产品高度集成，体积缩小。

②．直接敷铜陶瓷基板发展趋势：

在大功率LED、高密度封装中，电子元件及芯片等在运行过程中产生的热量主要通过陶瓷基板散发到环境中，所以陶瓷基板在散热过程中担当了重要的角色。Al2O3陶瓷导热率相对较低，在大功率、高密度封装器件运行时须强制散热才可满足要求。BeO陶瓷导热性能最好，但因环保问题，基本上被淘汰。SiC陶瓷金属化后键合不稳定，作为绝缘基板用时，会引起热导率和介电常数的改变。AlN陶瓷具有高的导热性能，适用于大功率半导体基片，在散热过程中自然冷却即可达到目的，同时还具有很好的机械强度、优良的电气性能。虽然目前国内制造技术还需改进，价格也比较昂贵，但其年产增率比Al2O3陶瓷高4倍以上，以后可以取代BeO和一些非氧化物陶瓷。所以采用AlN陶瓷做绝缘导热基板已是大势所趋，只不过是存在时间与性价比的问题。

③．直接敷铝(DAB)陶瓷基板与直接敷铜陶瓷基板(DBC)性能比较

直接敷铝基板作为一种绝缘载体应用于电子电路而取得长足进展，该技术借鑑了直接敷铜陶瓷基板技术。这类新型的直接敷Al基板在理论和实验上表现出好的特性。尽管它的特性在很多方面相似于直接敷Cu基板。对于直接敷Cu基板，由于金属铜的膨胀系数室温时为17.0′10-6/°C，96氧化铝陶瓷基板的热膨胀系数室温时为 6.0′10-6/°C，铜和氧化铝敷接的温度较高（大于1000℃），界面会形成比较硬的产物CuAlO2，所以敷接铜的氧化铝基板的内应力较大，抗热震动性能相对较差，在使用中常常因疲劳而损坏。

铝和铜相比，具有较低的熔点，低廉的价格和良好的塑性，纯铝的熔点只有660℃，纯铝的膨胀系数在室温时为23.0′10-6/℃，金属铝和氧化铝陶瓷基板的敷接是物理湿润，在界面上没有化学反应，而且纯铝所具有的优良的塑性能够有效缓解界面因热膨胀系数不同引起的热应力，研究也证实Al/Al2O3陶瓷基板具有非常优良的抗热震性能。这是直接敷Cu基板无法比拟的，同时金属铝和氧化铝陶瓷之间的抗剥离强度也较大。

直接敷铝基板作为基板特别适合于功率电子电路直接敷铝基板性能不同于直接敷铜基板的性能，前者在高温循环下有更好的稳定性能。直接敷铝基板的芯片也表现出更好的稳定性，胜过直接敷铜基板。直接敷铝基板以它的高的抗热震性、低的重量，有望在将来开发出更好的性能，以满足更高的需求。

4、DPC (Direct Plate Copper)：

DPC亦称为直接镀铜基板，其生产工艺：首先将陶瓷基板做前处理清洁，利用薄膜专业制造技术-真空镀膜方式于陶瓷基板上溅镀结合于铜金属复合层，接着以黄光微影之光阻被覆曝光、显影、蚀刻、去膜工艺完成线路制作，最后再以电镀/化学镀沉积方式增加线路的厚度，待光阻移除后即完成金属化线路制作，详细DPC生产流程图如下图：

（七）LED陶瓷基板特性：

在了解陶瓷散热基板的制造方法后，接下来将近一步的探讨各个散热基板的特性具有哪些差异，而各项特性又分别代表了什么样的意义，为何会影响了散热基板在应用时必须作为考量的重点。以下表2陶瓷散热基板特性比较中，本文取了散热基板的：(1)热传导率，(2)工艺温度，(3)线路制作方法，(4)线径宽度这四项特性作进一步的讨论：

1、热传导率

热传导率又称为热传导系数，它代表了基板材料本身直接传导热能的一种能力，数值愈高代表其散热能力愈好。LED散热基板最主要的作用就是在于，如何有效的将热能从LED芯片传导到系统散热，以降低LED 芯片的温度，增加发光效率与延长LED寿命，因此，散热基板热传导效果的优劣就成为LED工程在选用散热基板时，重要的评估项目之一。检视表5，由四种陶瓷散热基板的比较可明看出，虽然Al2O3材料之热传导率约在20~24之间，LTCC为降低其烧结温度而添加了30%~50%的玻璃材料，使其热传导率降至2~5W/m·K左右；而HTCC因其普遍共烧温度略低于纯Al2O3基板之烧结温度，而使其因材料密度较低使得热传导系数低Al2O3基板约在16~20W/mK之间。一般来说，LTCC与HTCC散热效果并不如DBC与DPC散热基板理想。

2、操作环境温度

操作环境温度，主要是指产品在生产过程中，使用到最高工艺温度，而以一生产工艺而言，所使用的温度愈高，相对的制造成本也愈高，且良率不易掌控。HTCC工艺本身即因为陶瓷粉末材料成份的不同，其工艺温度约在1300~1600℃之间，而LTCC的工艺温度亦约在850~900℃之间。此外，HTCC与LTCC在工艺后对必须叠层后再烧结成型，使得各层会有收缩比例问题，为解决此问题相关制造也在努力寻求解决方案中。另一方面，DBC对工艺温度精准度要求十分严苛，必须于温度极度稳定的1065~1085℃温度范围下，才能使铜层熔炼为共晶熔体，与陶瓷基板紧密结合，若生产工艺的温度不够稳定，势必会造成良率偏低的现象。而在工艺温度与裕度的考量，DPC的工艺温度仅需250~350℃左右的温度即可完成散热基板的制作，完全避免了高温对于材料所造成的破坏或尺寸变异的现象，也排除了制造成本费用高的问题。

3、工艺能力

在表3中的工艺能力，主要是表示各种散热基板的金属线路是以何种工艺技术完成，由于线路制造/成型的方法直接影响了线路精准度、表面粗糙镀、对位精准…等特性，因此在高功率LED 小尺寸的精细线路需求下，工艺解析度便成了必须要考虑的重要项目之一。LTCC与HTCC均是采用厚膜印刷技术完成线路制作，厚膜印刷本身即受限于网版张力问题，一般而言，其线路表面较为粗糙，且容易造成有对位不精准与累进公差过大等现象。此外，多层陶瓷叠压烧结工艺，还有收缩比例的问题需要考量，这使得其工艺解析度较为受限。而DBC虽以微影工艺备制金属线路，但因其工艺能力限制，金属铜厚的下限约在150~300um之间，这使得其金属线路的解析度上限亦仅为150~300um之间(以深宽比1:1为标准)。而DPC则是采用的薄膜工艺制作，利用了真空镀膜、黄光微影工艺制作线路，使基板上的线路能够更加精确，表面平整度高，再利用电镀/电化学镀沉积方式增加线路的厚度，DPC金属线路厚度可依产品实际需求(金属厚度与线路解析度)而设计。一般而言，DPC金属线路的解析度在金属线路深宽比为1:1的原则下约在10~50um之间。因此，DPC杜绝了LTCC/HTCC 的烧结收缩比例及厚膜工艺的网版张网问题。下表6即为厚膜与薄膜工艺产品的差异做简单的比较。

（八）LED陶瓷基板的应用及发展趋势：

陶瓷散热基板会因应需求及应用上的不同，外型亦有所差别。另一方面，各种陶瓷基板也可依产品制造方法的不同，做出基本的区分。LTCC散热基板在LED产品的应用上，大多以大尺寸高功率以及小尺寸低功率产品为主，基本上外观大多呈现凹杯状，且依客户端的需求可制作出有导线架和没有导线架两种散热基板，凹杯形状主要是针对封装工艺采用较简易的点胶方式封装成型所设计，并利用凹杯边缘作为光线反射的路径，但LTCC本身即受限于工艺因素，使得产品难以制备成小尺寸，再者，采用了厚膜制作线路，使得线路精准度不足以符合高功率小尺寸的LED产品。而与LTCC工艺与外观相似的HTCC，在LED散热基板这一块，尚未被普遍的使用，主要是因为HTCC采用1300~1600℃高温干燥硬化，使生产成本的增加，相对的HTCC基板费用也高，因此对极力朝低成本趋向迈进LED产业而言，面临了较严苛的考验。

另一方面，DBC与DPC则与LTCC/HTCC不仅有外观上的差异，连LED产品封装方式亦有所不同，DBC/DPC均是属于平面式的散热基板，而平面式散热基板可依客制化备制金属线路加工，再根据客户需求切割成小尺寸产品，辅以共晶/覆晶工艺，结合已非常纯熟的萤光粉涂布技术及高阶封装工艺技术铸膜成型，可大幅的提升LED的发光效率。然而，DBC产品因受工艺能力限制，使得线路解析度上限仅为150~300um，若要特别制作细线路产品，必须采用研磨方式加工，以降低铜层厚度，但却造成表面平整度不易控制与增加额外成本等问题，使得DBC产品不易于共晶/覆晶工艺高线路精准度与高平整度的要求之应用。DPC利用薄膜微影工艺备制金属线路加工，具备了线路高精准度与高表面平整度的特性，非常适用于覆晶/共晶接合方式的工艺，能够大幅减少LED产品的导线截面积，进而提升散热的效率。各种陶瓷散热基板图片与其应用范围如下表7。

表7 陶瓷基板的应用范围ITEM 应用范围

LTCC LED散热基板、手机通讯、蓝牙、无线网络与全球卫星定位系统等

HTCC 工农业技术、军事、科学、通讯、医疗、环保、宇航等DBC LED散热基板、太阳能电池组件、通讯、车用电子等

DPC 高功率LED陶瓷散热基板、覆晶/共晶封装基板、微波无线通讯、半导体设备、军事电子、各式感测器基板等

（九）结论：

经由上述各种陶瓷基板之生产流程、特性比较、以及应用范围说明后，可明确的比较出个别的差异性。其中，LTCC散热基板在LED产业中已经被广泛的使用，但LTCC为了降低烧结温度，于材料中加入了玻璃材料，使整体的热传导率降低至2~3W/mK之间，比其他陶瓷基板都还要低。再者，LTCC使用网印方式印制线路，使线路本身具有线径宽度不够精细、以及网版张网问题，导致线路精准度不足、表面平整度不佳等现象，加上多层叠压烧结又有基板收缩比例的问题要考量，并不符合高功率小尺寸的需求，因此在LED产业的应用目前多以高功率大尺寸，或是低功率产品为主。而与LTCC工艺相似的HTCC以1300~1600℃的高温干燥硬化，使生产成本偏高，居于成本的考量，目前鲜少使用于LED产业，且HTCC与LTCC有相同的问题，亦不适用于高功率小尺寸的LED产品。另一方面，为了使DBC的铜层与陶瓷基板附着性佳，必须因采用1065~1085℃高温熔炼，制造费用较高，且有基板与Cu板间有微气孔问题不易解决，使得DBC 产品产能与良率受到极大的考；再者，若要制作细线路必须采用特殊处理方式将铜层厚度变薄，却造成表面平整度不佳的问题，若将产品使用于共晶/覆晶工艺的LED产品相对较为严苛。反倒是DPC产品，本身采用薄膜工艺的真空溅镀方式镀上薄铜，再以黄光微影工艺完成线路，因此线径宽度10~50um，甚至可以更细，且表面平整度高(<0.3um)、线路对位精准度误差值仅±1.0%，完全避免了收缩比例、网版张网、表面平整度、高制造费用…等问题。

目前LED产品发展的趋势，可从LED各封装大厂近期所发表的LED产品功率和尺寸观察得知，高功率、小尺寸的产品为目前LED产业的发展重点，且均使用陶瓷散热基板作为其LED晶粒散热的途径。因此，陶瓷散热基板在高功率，小尺寸的LED产品结构上，已成为相当重要的一环。虽然LTCC、HTCC、DBC与DPC等陶瓷基板都已广泛使用与研究，然而，在高功率LED 陶瓷散热领域而言，DPC在目前发展趋势看来，可以说是最适合高功率且小尺寸LED发展需求的陶瓷散热基板

在高效能、高产品品质要求与高功率LED陶瓷基板的发展趋势之下，高散热效果、高精准度之薄膜工艺陶瓷基板的选择，将成为趋势，以克服目前厚膜工艺产品所无法突破的瓶颈。可预期的薄膜陶瓷基板将逐渐应用在高功率LED上，并随着高功率LED的快速发展而达经济规模，此时不论高功率LED芯片、薄膜型陶瓷散热基板、封装工艺成本等都将大幅降低，进而更加速高功率LED产品的量化。