陶瓷基板是指一种特殊的工艺板，其中铜箔在非常高的温度下直接粘合到铝的表面（单面或双面）2英语字母表的第15个字母3 或AlN陶瓷基板。所制备的超薄复合基板具有优异的电绝缘性能、高导热性、优异的可焊性和高粘附强度，可以蚀刻成PCB板等各种图案，并具有较大的载流能力。因此，陶瓷基板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。
Toyota Prius's first generation igbt die and ceramic substrate bottom water cooling solution.
陶瓷基板带来了散热应用行业的新发展。由于其散热特性和高散热、低耐热、长使用时间和耐压的优势，随着技术的改进和设备的改进，以及产品价格的加速合理化，LED行业的应用领域不断扩大，如家用产品的指示灯、汽车灯、路灯和户外大型广告牌等。陶瓷基板的成功开发为室内照明和室外照明产品提供了更好的服务，扩大了LED行业未来的市场领域。
规格
- 机械应力强，形状稳定；高强度、高导热性、高绝缘性；粘合力强，耐腐蚀。
- 热循环性能良好，可循环50000次，可靠性高
- 可以在其上进行图形蚀刻，与PCB板或（IMS基板）相同，无污染，无有害
- 使用温度：-55℃-850℃；热膨胀系数接近硅，简化了功率模块的生产工艺
亲切的
一按材料划分
- 氧化铝（Al2英语字母表的第15个字母3)
铝2英语字母表的第15个字母3 基板是电气工业中最常见的基础材料。在机械、热和电性能方面，与大多数其他氧化物陶瓷相比，Al2英语字母表的第15个字母3 基材具有高强度和化学稳定性，由于其原料来源丰富，可用于各种技术制造，并可制成不同形状。Al的一些作品2英语字母表的第15个字母3 基板可以接受三维定制。
2.氧化铍（BeO）
它具有比铝更高的导热性，用于需要高导热性的应用。但当温度超过300℃时，导热系数迅速降低。最重要的是它的毒性限制了它的发展。
氧化铍陶瓷的主要成分是BeO。主要用于大规模集成电基板、大功率气体激光管、晶体管散热器外壳、微波输出窗口和中子慢化剂等。。
纯BeO属于立方晶系。其密度为3.03g/cm3，熔点为2570℃。它具有高导热性，几乎与铜和纯铝相当。导热系数λ为200-250W/（m.K）。此外，它具有良好的抗热震性，介电常数为6～7（0.1MHz）。介质损耗角的正切值约为4×10-4（0.1GHz）。粉末的高毒性是最大的缺点，这使得接触性伤口难以愈合。它是由氧化铍粉末与氧化铝和其他成分通过高温烧结制成的。生产陶瓷需要良好的保护措施。氧化铍在含有水蒸气的高温介质中的挥发性增加。挥发始于1000℃，挥发量随温度的升高而增加，给生产带来了困难。有些国家不再生产。但生产性能很好，虽然价格更高，但仍有很大的需求量。
3.氮化铝（AlN）
对于AIN，我们需要注意两个重要性能：一个是高导热系数，另一个是与Si匹配的膨胀系数。它的缺点是，即使表面有很薄的氧化层，也会对导热系数产生影响。只有严格控制材料和工艺，才能生产出良好的AIN基板。
考虑到上述原因，我们可以知道氧化铝陶瓷因其优越的综合性能在微电子、电力电子、混合微电子、功率模块等领域得到了广泛的应用。。
4.氮化硅（Si3N4）
由氮化硅制成的新型陶瓷基板的抗弯强度高于由Al2O3和AlN制成的基板。Si3N4的断裂韧性甚至超过了掺杂氧化锆的陶瓷。延长使用寿命对于所有将大型半导体晶片直接键合到基板上的功率模块应用至关重要，对于结温更高（高达250°C）的SiC和GaN晶片尤其重要。curamik®氮化硅基板的导热系数为90 W/mK，超过了市场上其他基板的平均值。新基板的机械强度使我们能够使用更薄的陶瓷层，从而降低热阻，提高功率密度，降低系统成本。与Al2O3和AlN基板相比，其抗弯强度大大提高，设计人员将从中受益。氮化硅的断裂韧性甚至超过了氧化锆掺杂陶瓷，在导热系数为90W/mK时达到6.5-7MPa/√m。
二根据制造工艺
- 高温共烧陶瓷
HTCC也被称为高温共烧多层陶瓷。制造过程与LTCC非常相似。主要区别在于HTCC的陶瓷粉末没有添加到玻璃材料中。因此，HTCC必须在1300~1600℃的高温下干燥和硬化。然后将绿色胚胎钻入通孔，并用丝网印刷技术填充和印刷这些孔。由于共烧温度较高，金属导体材料的选择受到限制。主要材料是高熔点，但性能较差的导电金属，如钨、钼、锰等，最终会被层压和烧结。
- 低温共烧陶瓷
LTCC也被称为低温共烧多层陶瓷基板。该技术必须先将无机氧化铝粉末和约30%~50%的玻璃材料与有机粘合剂混合，使其均匀混合成泥状浆料，然后用刮刀将浆料刮成片状，然后通过干燥过程形成薄的绿色胚，然后根据每层的设计钻通孔，作为每层的信号传输，LTCC丝网印刷技术的内部电路用于填充孔并在绿色胚上印刷电路。内电极和外电极可以由银、铜、金和其他金属制成。最后，将每一层层压并放置在850~900℃下。可以在烧结炉中完成烧结和成型。
- DBC（直接粘结铜）
The direct copper coating technology uses copper's oxygen-containing eutectic solution to directly apply copper to the ceramic. The basic principle is to introduce an appropriate amount of oxygen between the copper and the ceramic before or during the bonding process, at 1065℃~1083 In the range of ℃, copper and oxygen form a Cu-O eutectic solution. DBC technology uses the eutectic solution to chemically react with the ceramic substrate to form CuAlO2 or CuAl2O4 phase, and on the other hand to infiltrate the copper foil to achieve the combination of the ceramic substrate and the copper plate.
优越性
◆陶瓷基板的热膨胀系数接近硅芯片，可以节省过渡层钼片，节省劳动力，节省材料，降低成本；
◆减少焊接层，降低热阻，减少气孔，提高产量；
◆0.3mm厚铜箔的线宽仅为相同载流量下普通印刷电路板的10%；
◆ 优异的导热性，使芯片封装非常紧凑，从而大大提高了功率密度，提高了系统和器件的可靠性；
◆ 超薄（0.25mm）陶瓷基板可以替代BeO，而不会产生环境毒性问题；
◆载流量大，100A电流连续通过1mm宽、0.3mm厚的铜体，温升约17℃；100A电流连续通过2mm宽、0.3mm厚的铜体，温升仅为5℃左右；
◆热阻低，对于0.63mm厚的陶瓷基板，10×10mm陶瓷基板的热阻为0.31K/W，0.38mm厚陶瓷基板的热电阻为0.19K/W，0.25mm厚陶瓷基板，热阻为0.14K/W。
◆ 绝缘耐压高，确保人身安全和设备保护。
◆ 可以实现新的包装和组装方法，使产品高度集成，尺寸减小。
性能要求
（1） 机械性能
它具有足够高的机械强度，除了承载部件外，还可以用作支撑构件；加工性能好，尺寸精度高；易于实现多层；
表面光滑，无翘曲、弯曲、微裂纹等。
（2） 电气性能
绝缘电阻和绝缘击穿电压高；
低介电常数；
低介电损耗；
在高温高湿条件下性能稳定，确保可靠性。
（3） 热性能
高导热性；
热膨胀系数与相关材料匹配（特别是硅的热膨胀系数应匹配）；
优异的耐热性。
（4） 其他房产
化学稳定性好；易于金属化，对电路图案附着力强；
无吸湿性；耐油性和耐化学性；a射线发射小；
使用的材料无污染无毒；晶体结构在工作温度范围内不改变；
原材料丰富；技术成熟；制造容易；价格很低。
使用
◆ 大功率半导体模块；半导体冰箱、电子加热器；射频功率控制电路、功率混合电路。
◆智能功率元件；高频开关电源、固态继电器。
◆汽车电子、航空航天和军事电子元件。
◆太阳能电池板组件；电信专用交换机、接收系统；工业电子设备，如激光器。
趋势
陶瓷基板产品的出现开辟了散热应用行业的发展。由于陶瓷基板的散热特性，以及陶瓷基板的高散热、低热阻、长寿命、耐压等优点，随着生产技术和设备的提高，产品价格加速合理化，进而扩大了LED行业的应用领域，如家电指示灯、汽车灯、路灯和户外大型标志。陶瓷基板的成功开发将为室内照明和室外照明产品提供服务，拓宽LED行业未来的市场领域。
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