電子封裝用陶瓷基板的材料好不好呢

　　一些陶瓷基材的性能比較，從結構和制造技術來看，陶瓷基材可分為HTCC、LTCC、TFC、DBC、DPC等。

　　陶瓷基板因其良好的熱傳導性、耐熱性、絕緣性、低熱膨脹系數和成本降低，電子包裝特別是IGBT(絕緣柵雙極晶體管)、LD(激光二極管)、大功率LED(發光二極管)、CPV(聚焦型光)包裝的應用越來越廣泛。

　　陶瓷基片主要包括氧化⑥、氧化鋁(Al2O3)和氮化鋁(AlN)、氮化硅(Si3N4)。與其他陶瓷材料相比，Si3N4陶瓷基片具有較高的電絕緣性能和化學穩定性，熱穩定性好，機械強度大，可用于制造高集成大型集成電路板。

　　幾種陶瓷基材的性能比較。

　　從結構和制造技術來看，陶瓷基板可分為HTCC、LTCC、TFC、DBC、DPC等。

　　高溫共燒多層陶瓷基板(HTCC)

　　HTCC又稱高溫共燒多層陶瓷基板。在制備過程中，將陶瓷粉(Al2O3或AlN)加入有機粘接劑，混合均勻后成為糊狀漿料，然后用刮刀將漿料刮成片狀，用干燥技術將漿料形成生坯，然后根據各層的設計導入孔，用絲網印刷金屬漿料進行布線和填充

　　該制造過程由于燒結溫度高，金屬導體材料的選擇受到限制(主要是熔點高但導電性差的鎢、鉬、錳等金屬)，制造成本高，導熱率一般為20~200W/(m)。

　　低溫共燒陶瓷基板(LTCC)

　　LTCC又稱低溫共燒陶瓷基板，其制作工藝與HTCC類似，僅在Al2O3粉中混入質量分數30%~50%的低熔點玻璃材料，將燒結溫度降至850~900℃，因此可采用導電率較好的金、銀作為電極材料和布線材料。

　　LTCC采用絲網印刷技術制作金屬線路，因此在網絡問題上有可能引起對位誤差，多層陶瓷堆積燒結時存在收縮比例差異，影響成品率。為了提高LTCC的熱傳導性能，可以在貼片區域增加熱傳導孔和電傳導孔，但成本增加。

　　厚膜陶瓷基板(TFC)

　　與LTCC和HTCC相比，TFC是后陶瓷基板。采用絲網印刷技術將金屬漿涂抹在陶瓷基礎表面，經干燥、高溫燒結(700~800℃)制備。金屬漿料一般由金屬粉末、有機樹脂、玻璃等組成。經過高溫燒結，樹脂膠被燒掉，剩下的幾乎都是純金屬，因為玻璃質粘結作用在陶瓷基板表面。燒結后的金屬層厚度為10～20μm，小線寬為0.3mm。

　　由于成熟，技術簡單，成本低，TFC在對圖形精度要求低的電子包裝中得到一定的應用。

　　直接鍵合銅陶瓷基板(DBC)

　　陶瓷基片和銅箔在高溫下(1065℃)共晶燒結，根據布線要求，以蝕刻形成布線。由于銅箔具有良好的導電、導熱能力，氧化鋁能有效控制Cu-Al2O3-Cu復合體的膨脹，使DBC基板具有類似氧化鋁的熱膨脹系數。

　　DBC基板的制工藝流程。

　　DBC具有導熱性好、絕緣性強、可靠性高等優點，廣泛應用于IGBT、LD和CPV包裝。DBC的缺點是，利用高溫下Cu和Al2O3之間的共晶反應，對設備和技術的控制要求高，基板成本高的Al2O3和Cu層之間容易產生微孔，因此產品的耐熱沖擊性下降的銅箔在高溫下容易翹曲變形，因此DBC表面的銅箔厚度一般在100m以上