陶瓷基板的种类特性与工艺
dpc陶瓷基板优缺点以及价格和生产厂家
陶瓷基板 dpc3535 dpc 陶瓷基板生产工艺 dpc 陶瓷基板采用的是 DPC 薄膜工艺，薄膜法是微电子制造中进行金属膜沉积的主 要方法，其中直接镀铜 (Direct plating copper)是最具代表性的。采用磁控溅射+电镀 工艺 精度高，设备成本高，工艺成本也是比较高的。 dpc 陶瓷基板价格是多少？dpc 陶瓷基板多少一平方？ dpc 陶瓷基板的价格看要用的板材，是否需要打孔，是否做线路，还设计到工程费 等其他费用，是打样还是批量价格等。如果是氧化铝陶瓷基板工艺一般难度，价格 3000 元~4000 元/平米；氮化铝陶瓷基板一般是 6000 元/平米。 dpc 陶瓷基板应用 dpc 陶瓷基板应用于 igbt igbt 模块对陶瓷基板的工艺要求比较高，工艺较为复杂，陶瓷基线路板精密度较高， 随着新能源汽车、高铁、风力发电和 5G 基站的快速发展，这些新产业所用的大功率 IGBT 对新一代高强度的氮化硅陶瓷基板需求巨大硅陶瓷基板；国内起步较晚，近几年大学研究机构和一些 企业都在加快研发并取得较大进展，其导热率大于等于 90Wm/k，抗弯强度大于等于 700mpa，断裂韧性大于等于 6.5mpa1/2；但是距离产业化还有一定距离。IGBT 陶瓷 基板一般采用氮化铝陶瓷基板 dpc 工艺。
dpc 陶瓷基板介电系数 DPC 陶瓷基板介电常数一般 8~10，介电常数,用于衡量绝缘体储存电能的性能.它是 两块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样的两块板之间以空气为介质或真 空时的电容量之比。它与塑料作为电介质制品时，在电场作用下可储存电能大小、发热 量有关。介电常数介电常数代表了电介质的极化程度，也就是对电荷的束缚能力，介电 常数越大，对电荷的束缚能力越强。对于介电材料，介电常数越大,电容越大。
陶瓷基板的种类特性和工艺
三、陶瓷基板旳特征
陶瓷散热基板特征比较中，主要选用散热基板旳：(1)热传导率、 (2)工艺温度、(3)线路制作措施、(4)线 径宽度，四项特征作进一步旳讨论：
2023/12/13
三、陶瓷基板旳特征——热传导率
热传导率又称为热导率，它代表了基板材料本身直接传导热能旳一种能力，数值愈高代表其散热能力愈 好。LED散热基板最主要旳作用就是在于，怎样有效旳将热能从LED芯片传导到系统散热，以降低 LED 芯片旳温度，增长发光效率与延长LED寿命，所以，散热基板热传导效果旳优劣就成为业界在选用 散热基板时，主要旳评估项目之一。
检视表一，由四种陶瓷散热基板旳比较可明看出，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%旳玻璃材料，使其热传导率降至2~3W/mK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 16~17W/mK之间。一般来说，LTCC与HTCC散热效果并不如DBC与DPC散热基板里想。
2023/12/13
二、陶瓷基板旳种类——DBC
直接敷铜陶瓷基板因为同步具有铜旳优良导电、 导热性能和陶瓷旳机械强度高、低介电损耗旳 优点，所以得到广泛旳应用。在过去旳几十年 里，敷铜基板在功率电子封装方面做出了很大 旳贡献，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；
直接敷铜陶瓷基板最初旳研究就是为了处理大电 流和散热而开发出来旳，后来又应用到AlN陶瓷旳 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：
4.在工艺温度与裕度旳考量， DPC旳工艺温度仅需 250~350℃左右旳温度即可 完毕散热基板旳制作，完全 防止了高温对于材料所造成 旳破坏或尺寸变异旳现象， 也排除了制造成本费用高旳 问题。
陶瓷基板制造技术
Al2O3分解 2Al2O3(s) 4Al(g) + 3O2(g) 2C(s) + O2(g) 2CO(g) 2Al(g) + N2(g) 2AlN(s)
CO还原氧化铝 Al2O3(s) + 2CO(g) Al2O(g) + 2CO(g) Al2O(g) + 2CO(g) + N2(g) 2AlN(s) + CO(g)
通过点阵或晶格振动，即借助晶格波或热波进行 热传递; 载热声子通过结构基元(原子、离子或分子)间进行 相互制约、相互协调的振动来实现热的传递； 如果晶体为具有完全理想结构的非弹性体，则热 可以自由地由晶体的热端不受任何干扰和散射向 冷端传递，热导率可以达到很高的数值； 热导率主要由晶体缺陷和声子自身对声子散射控 制。
直接键合铜金属化;
AlN-W共烧金属化。
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(6) AlN 基板的应用 (a) LSI封装
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(b) 超高频（VHF)频带功率放大器模块
散热基板结构剖面
(c) 大功率器件、激光二极管基板
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4、碳化硅(SiC)基板
(1) SiC基板的特性
热扩散系数大（> 铜1.1cm2/s); 热膨胀系数与Si更加接近; 缺点：
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(c) 气溶胶(或气相反应)法：
用AlC13或金属铝的有机化合物为原料，通过与NH3 进行气相反应合成AlN超细粉: AlCl3 + NH3 → AlN + 3 HCl Al(C2H5)3 + NH3 → AlN + 3C2H6
AlC13与NH3反应一般在600~1100℃的温度范围内进
电子封装用陶瓷基板材料及其制备工艺
泛。
陶瓷基片主要包括氧化铍(BeO)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)。
与其他陶瓷材料相比，Si3N4陶瓷基片具有很高的电绝缘性能和化学稳定性，热稳定性好，机械强度大，可用于制造高集成度大规模集成电路板。
几种陶瓷基片材料性能比较从结构与制造工艺而言，陶瓷基板又可分为HTCC、LTCC、TFC、DBC、DPC等。
高温共烧多层陶瓷基板(HTCC)HTCC，又称高温共烧多层陶瓷基板。
制备过程中先将陶瓷粉(Al2O3或AlN)加入有机黏结剂，混合均匀后成为膏状浆料，接着利用刮刀将浆料刮成片状，再通过干燥工艺使片状浆料形成生坯;然后依据各层的设计钻导通孔，采用丝网印刷金属浆料进行布线和填孔，最后将各生坯层叠加，置于高温炉(1600℃)中烧结而成。
此制备过程因为烧结温度较高，导致金属导体材料的选择受限(主要为熔点较高但导电性较差的钨、钼、锰等金属)，制作成本高，热导率一般在20~200W/(m·℃)。
低温共烧陶瓷基板(LTCC)LTCC，又称低温共烧陶瓷基板，其制备工艺与HTCC类似，只是在Al2O3粉中混入质量分数30%~50%的低熔点玻璃料，使烧结温度降低至850~900℃，因此可以采用导电率较好的金、银作为电极材料和布线材料。
因为LTCC采用丝网印刷技术制作金属线路，有可能因张网问题造成对位误差;而且多层陶瓷叠压烧结时还存在收缩比例差异问题，影响成品率。
为了提高LTCC导热性能，可在贴片区增加导热孔或导电孔，但成本增加。
厚膜陶瓷基板(TFC)相对于LTCC和HTCC，TFC为一种后烧陶瓷基板。
采用丝网印刷技术将金属浆料涂覆在陶瓷基片表面，经过干燥、高温烧结(700~800℃)后制备。
金属浆料一般由金属粉末、有机树脂和玻璃等组分。
经高温烧结，树脂粘合剂被燃烧掉，剩下的几乎都是纯金属，由于玻璃质粘合作用在陶瓷基板表面。
烧结后的金属层厚度为10~20μm，最小线宽为0.3mm。
氮化铝陶瓷基板烧结工艺
氮化铝陶瓷基板烧结工艺氮化铝陶瓷基板烧结工艺简介•氮化铝陶瓷基板是一种具有高导热性、高抗腐蚀性和高机械强度的先进材料。
•烧结工艺是将氮化铝陶瓷粉末在高温、高压下进行加热处理，使其颗粒间发生结合，形成致密的陶瓷基板。
工艺步骤1.原材料准备–购买高纯度的氮化铝陶瓷粉末。
–对粉末进行筛选、研磨，确保粉末的均匀性和细度。
2.粉末制备–将氮化铝陶瓷粉末与有机增塑剂和溶剂混合，形成浆状物。
–使用搅拌器对浆料进行充分搅拌，使成分均匀混合。
3.成型–使用模具将浆料进行成型，可以采用注射成型、压制成型等方式。
–根据需要，决定陶瓷基板的形状和尺寸。
4.干燥–将成型后的陶瓷基板进行自然干燥或采用烘干设备进行加热干燥。
–控制干燥温度和时间，确保基板内部水分蒸发完全。
5.烧结–将干燥后的陶瓷基板置于烧结设备中。
–升温至高温区，保持一段时间，使粉末颗粒间发生结合反应。
–快速冷却，降温至室温。
6.加工与测试–对烧结后的陶瓷基板进行加工，如打磨、光面处理等，以获得所需的平滑度和尺寸精度。
–对烧结基板进行物理和化学测试，如导热系数、抗腐蚀性、机械强度等，保证产品质量。
工艺优势•高导热性：氮化铝陶瓷基板具有较高的热导率，能够有效传导热量。
•高机械强度：经过烧结工艺处理后的陶瓷基板具有良好的机械性能，能够承受较大压力和冲击。
•高抗腐蚀性：氮化铝陶瓷基板具有优异的耐腐蚀性，能够在恶劣环境下长期稳定运行。
•尺寸精度高：采用烧结工艺进行制作，能够实现精确的尺寸控制和表面处理。
应用领域•电子行业：用于高功率LED封装、半导体器件散热等。
•光电子行业：作为光学元件载体和激光器散热基板。
•汽车工业：用于发动机散热系统和车载电子设备散热。
结论氮化铝陶瓷基板烧结工艺是一种重要的制备方法，可以得到高导热性、高机械强度和优异抗腐蚀性的陶瓷基板。
通过控制工艺步骤和优化工艺参数，可以实现高质量的氮化铝陶瓷基板制备，并在多个领域中得到广泛应用。
氮化铝陶瓷基板烧结工艺（续）工艺参数优化•升温速率：影响烧结过程中粉末颗粒的结合和表面形貌的形成。
陶瓷板工艺及技术介绍
陶瓷（AL2O3）基板简介产品简介：本产品是由贵金属所构成的高传导介质电路与高热传导系数绝缘材料结合而成的高热传导基板。
可又效解决PCB与铝基板低导热的问题。
达到有效将高热电子元件所产生的热导出，增加元件稳定度及延长使用寿命。
产品特性：不需要变更原加工程序优秀机械强度具良好的导热性具耐抗侵蚀具耐抗侵蚀良好表面特性，优异的平面度与平坦度抗热震效果佳低曲翘度高温环境下稳定性佳可加工成各种复杂形状陶瓷（AL2O3）基板与铝基板比较表陶瓷（AL2O3）基板铝基板高传导介378~429W/(m·K）陶瓷（AL2O3）24~51W/(m·K）铜箔390~401W/(m·K）绝缘体0.8~2.2W/(m·K）铝板210~255W/(m·K）直接导热绝缘层阻绝导热陶瓷（AL2O3）基板与其他厂陶瓷（AL2O3）基板比较表陶瓷（AL2O3）基板其他厂陶瓷（AL2O3）基板高传导介质378~429W/(m·K）陶瓷（AL2O3）板24~51W/(m·K）铜箔390~401W/(m·K）陶瓷（AL2O3）板24~51W/(m·K）1.2XX°C-350°C电路正常2.高温加热锡盘450°C40秒电路正常3.制作过程不需酸洗，无酸的残留4.电阻率为1.59x10^-8Ω.m 1.2XX°C-350°C电路剥离或被锡溶解2.高温加热锡盘450°C40秒电路剥离3.制作过程需酸洗，会由酸性物质残留，会造成线路氧化及剥离应用：LED照明用基板、高功率LED基板PC散热、IC散热基板、LED电视散热基板半导体及体集成电路的散热基板可替代PCB及铝基板应用实例：10W LED球灯经红外线热像测温仪检测点灯时间超过72小时环境温度28.4°C内壁温度60°C点编号温度X Y 附注1 84.57 114 58 全面积最高温2 84.08 229 1193 82.27 118 1814 64.07 168 183点编号温度X Y 附注1 53.31 117 143 全面积最高温2 52.78 138 1553 45.86 166 1864 51.89 205 159陶瓷基板与铝基板比较图陶瓷基板种类及比较：系统电路板的种类包括：铝基板（MCPCB)印刷电路板（PCB）软式印刷电路板（FPC）陶瓷基板种类主要有：高温熔合陶瓷基板（HTFC)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）1-1 HTFC（Hight-Temperature Fusion Ceramic)HTFC 称为高温熔合陶瓷基板，将高温绝缘性及高热传导的AL2O3或AIN陶瓷基板的单面或双面，运用钢板移印技术，将高传导介质材料印制成线路，放置于850~950°C的烧结炉中烧结成型，即可完成。
一种996氧化铝陶瓷基板的制备方法
一种996氧化铝陶瓷基板的制备方法一、引言996氧化铝陶瓷基板是一种常用的高性能基板材料，具有优良的导热性能、高强度、耐腐蚀等特点，因此在电子、光电子、航空航天等领域得到广泛应用。
本文将针对996氧化铝陶瓷基板的制备方法进行全面评估，并撰写一篇深度广度兼具的文章。
二、传统制备方法1. 原料选择：传统制备方法通常选用氧化铝为主要原料，辅以少量的添加剂，通过混合、压制、烧结等工艺制备而成。
2. 工艺流程：将原料混合均匀后，经过模压成型，然后进行烧结处理，最终得到氧化铝陶瓷基板。
三、新型制备方法1. 原料创新：新型制备方法对原料进行了改进，采用了新型的氧化铝颗粒和添加剂，能够提高产品的性能和降低成本。
2. 工艺创新：新型制备方法引入了先进的成型工艺和烧结工艺，通过微波烧结、压电热烧结等技术，实现了高温、高压下的快速烧结，提高了产品的致密度和导热性能。
四、评估1. 深度评估：新型制备方法在原料选择、工艺流程等方面进行了深入优化，能够满足不同领域对996氧化铝陶瓷基板的需求，具有深度的研究价值。
2. 广度评估：新型制备方法的推出，为工业生产提供了更多的选择，能够满足不同规格、不同性能要求的996氧化铝陶瓷基板的制备，具有广度的市场应用价值。
五、文章总结本文对996氧化铝陶瓷基板的制备方法进行了全面评估，并介绍了新型制备方法的创新之处。
新型制备方法的推出将为相关领域的工业生产和科研提供更多选择，具有广泛应用前景。
我对这一领域的发展具有乐观的态度，相信在不久的将来会有更多创新的制备方法涌现。
根据您提供的要求，我按照从简到繁、由浅入深的方式探讨了996氧化铝陶瓷基板的制备方法，希望能够帮助您更深入地理解这一主题。
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希望本篇文章能够对您有所帮助，若有任何其他要求，请随时与我联系。
陶瓷基板使用注意事项
基板使用时的注意事项说明一、陶瓷基板的特点基板材料：硬度高、强度高，绝缘性好，但是韧性较差，当急冷急热时易出现由于热应力造成的裂纹。
同一般脆性材料类似，陶瓷基板对于压应力的承受能力远远大于其承受拉应力的能力。
因此，生产中避免对陶瓷基板施加拉应力是防止基板碎裂的一个重要方面。
切割加工难度大，因此一般采用圆刀或者激光进行加工。
目前的陶瓷基板加工一般采用激光加工较多，激光加工时切孔时可采用脉冲激光或者连续激光，而划线时一般采用脉冲激光，以减少激光局部加热对陶瓷基板的热冲击。
而由于划线是在陶瓷表面通过激光烧灼出连续密集排列的点状凹坑而形成线条，以方便封装后分成独立的小单元。
基板使用时的注意事项说明二、陶瓷基板特点电路材料：采用银浆烧结而成，银浆一般组成为银粉、玻璃粉及有机溶剂，其中银粉含量约80%以上，玻璃粉含量一般不超过2%，其余为有机溶剂。
银浆通过丝网印刷工艺在陶瓷基板表面形成电路，通过烧结排出银浆中的有机成分，同时玻璃及银粉软化，将银粘接在陶瓷板上形成电路。
由于基板在加工过程中经过850~900摄氏度的高温进行烧结，其中的有机成分在烧结过程中全部分解，所形成的的电路上只留有无法分解排出的银单质及少量玻璃，其中玻璃主要起到将银粘接在陶瓷基板上的目的。
银单质稳定性较差，极易受到空气中S元素等与银容易发生反应的元素的影响而变色。
基板使用时的注意事项说明三、陶瓷基板使用的注意事项1、焊线：在进行焊线时一般需要进行加热，而陶瓷基板由于已经经过激光划线、切割，基板上已经存在缺陷，因此在受到热冲击时，基板上的划线、切割等地方就成为薄弱点，当热应力大于基板薄弱点的强度时，就会出现基板的破损现象。
应对措施：在基板进行焊线的过程中，需要对基板进行预热，使其从室温到进行焊线加工的过程中，温度得到较为均匀的升高，避免由于温差过大形成较大的热应力。
一般根据焊线的实际温度、环境公益及焊线工艺条件确定陶瓷基板温度的升温条件，通过测量基板在不同阶段的表面温度，确定相应的公艺参数。