陶瓷基板的分析及应用

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陶瓷基板是一种特殊工艺板，其铜箔在高温下直接键合到氧化铝或氮化铝陶瓷基片表面。这种超薄复合基板不仅具有卓越的电绝缘性能和高导热特性，还具备优良的软钎焊性和高附着强度。此外，它还能像PCB板一样刻蚀出各种图形，具有强大的载流能力，因此已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。

在电子芯片封装过程中，陶瓷基板发挥着机械支撑保护和电气互连（绝缘）的关键作用。随着芯片技术的不断发展，芯片的功率密度越来越大，散热问题日益严重。在这种情况下，DPC陶瓷基板材料的选择成为影响器件散热的关键环节。

陶瓷基板主要分为Al2O3、BeO、AlN三种类型。其中，氧化铝以其化学性能稳定、原材料来源丰富、技术制造难度低等优势最为明显。而BeO在温度超过300°后导热会迅速降低，其毒性也限制了其发展。AlN虽然具有高的导热性和膨胀系数，但其表面的氧化层会影响其导热率，因此其技术还有待提升。

氧化铝陶瓷片是以AL2O3为主要原料，以稀有金属氧化物为熔剂，经一千七百度高温焙烧而成的特种刚玉陶瓷。Al2O3陶瓷具有高熔点、高硬度，优良的耐磨性能，表面光滑摩擦系数小，耐磨性能十分理想。

陶瓷基板按结构和制造工艺可分为高温共烧多层陶瓷基板、低温共烧陶瓷基板、厚膜陶瓷基板。高温共烧陶瓷（HTCC）的生产成本较高，导热系数一般在20~200W/(m?℃)。低温共烧陶瓷（LTCC）在氧化铝粉中掺入低熔点玻璃材料，具有良好的导电性。厚膜陶瓷基板（DBC）主要应用于对图形精度要求不高的电子封装中。

陶瓷面封装的产品具备耐湿性好、热冲击实验和温度循环实验后不产生损伤、热膨胀系数小、热导率高、绝缘性和气密性好、避光性好等优点。

陶瓷基板在电子、光电、能源等领域有着广泛的应用，其优异性能和稳定性能使其成为各种电子器件和光电器件的理想选择。

在电力电子领域，陶瓷基板作为电路板的重要材料，用于承载和连接电子元件，具有优良的绝缘性能、高热导率和低温膨胀系数。在集成电路制造中，陶瓷基板可作为IC封装材料，提供良好的电气绝缘性能和热导率。此外，陶瓷基板还广泛应用于电子陶瓷电容器、电感器、传感器等器件的制造中。

在光电领域，陶瓷基板在光纤通信、光电子器件制造、太阳能电池制造等领域有着广泛应用。在新能源领域，陶瓷基板在燃料电池制造、能源储存器件制造、电动汽车电池管理系统、电力变换器等关键部件的制造中发挥着重要作用。

随着科技的发展和应用需求的增加，陶瓷基板在未来将有更广阔的应用前景。