普通PCB通常是由銅箔和基板粘合而成，而基板材質(zhì)大多數(shù)為玻璃纖維（FR-4），酚醛樹脂（FR-3）等材質(zhì)，粘合劑通常是酚醛、環(huán)氧等。在PCB加工過程中由于熱應(yīng)力、化學(xué)因素、生產(chǎn)工藝不當(dāng)?shù)仍颍蛘呤窃谠O(shè)計(jì)過程中由于兩面鋪銅不對(duì)稱，很容易導(dǎo)致PCB板發(fā)生不同程度的翹曲。

而另一種PCB基板——陶瓷PCB基板，由于散熱性能、載流能力、絕緣性、熱膨脹系數(shù)等，都要大大優(yōu)于普通的玻璃纖維PCB板材，從而被廣泛應(yīng)用于大功率電力電子模塊、航空航天、軍工電子等產(chǎn)品上。

陶瓷PCB基板的主要材質(zhì)

氧化鋁（Al2O3）

氧化鋁是陶瓷基板中最常用的基板材料，因?yàn)樵?a target="_blank">機(jī)械、熱、電性能上相對(duì)于大多數(shù)其他氧化物陶瓷，強(qiáng)度及化學(xué)穩(wěn)定性高，且原料來源豐富，適用于各種各樣的技術(shù)制造以及不同的形狀。按含氧化鋁(Al2O3)的百分?jǐn)?shù)不同可分為：75瓷、96瓷、99.5瓷。氧化鋁含有量不同，其電學(xué)性質(zhì)幾乎不受影響，但是其機(jī)械性能及熱導(dǎo)率變化很大。純度低的基板中玻璃相較多，表面粗糙度大。純度越高的基板，越光潔、致密、介質(zhì)損耗越低，但是價(jià)格也越高。

氧化鈹（BeO）

具有比金屬鋁還高的熱導(dǎo)率，應(yīng)用于需要高熱導(dǎo)的場(chǎng)合，溫度超過300℃后迅速降低，但是由于其毒性限制了自身的發(fā)展。

氮化鋁（AlN）

氮化鋁陶瓷是以氮化鋁粉體為主晶相的陶瓷。相比于氧化鋁陶瓷基板，絕緣電阻、絕緣耐壓更高，介電常數(shù)更低。其熱導(dǎo)率是Al2O3的7~10倍，熱膨脹系數(shù)（CTE）與硅片近似匹配，這對(duì)于大功率半導(dǎo)體芯片至關(guān)重要。在生產(chǎn)工藝上，AlN熱導(dǎo)率受到殘留氧雜質(zhì)含量的影響很大，降低含氧量，可明顯提高熱導(dǎo)率。目前工藝生產(chǎn)水平的熱導(dǎo)率達(dá)到170W/(m·K)以上已不成問題。

綜合以上原因，可以知道，氧化鋁陶瓷由于比較優(yōu)越的綜合性能，在微電子、功率電子、混合微電子、功率模塊等領(lǐng)域還是處于主導(dǎo)地位的。

陶瓷PCB分類根據(jù)制造方法，電子市場(chǎng)上的陶瓷PCB主要分為三種類型：
高溫陶瓷PCB
低溫陶瓷PCB
厚膜陶瓷PCB

高溫
如您所知，高溫可能是最流行的陶瓷類型。一般來說，專為高溫設(shè)計(jì)的陶瓷PCB通常被認(rèn)為是高溫共燒陶瓷（HTCC）電路，它由陶瓷原料與溶劑、混合粘合劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑以及氧化鋁組成。

首先用陶瓷原料制作，然后在材料上進(jìn)行涂層，然后在鎢或鉬金屬上進(jìn)行電路跟蹤。最后，如果實(shí)現(xiàn)了電路跟蹤，它可以在層壓后將電路板在 1600 到 1700 攝氏度之間烘烤長(zhǎng)達(dá) 48 小時(shí)。所有 HTCC 烘烤都是在氣體環(huán)境中進(jìn)行的，例如氫氣。

低溫
與HTCC不同的是，低溫共燒陶瓷PCB是由水晶玻璃與粘合基板在金屬板上結(jié)合金漿制成的。然后將電路板切割并層壓，然后放入大約 900 攝氏度的氣態(tài)烘箱中。

更重要的是，低溫共燒陶瓷 PCB 通過更少的翹曲和漸進(jìn)的收縮容限而受益。也就是說，與HTCC等陶瓷PCB相比，陶瓷PCB具有更好的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)熱性。所以在使用LED燈等散熱產(chǎn)品時(shí)，LTCC的散熱優(yōu)勢(shì)是有優(yōu)勢(shì)的。

厚膜陶瓷
厚膜陶瓷PCB，其導(dǎo)體層的厚度可能超過10微米，但不超過13微米。一般來說，導(dǎo)體層是在陶瓷PCB表面印刷銀或金鈀。也就是說，厚膜陶瓷PCB包括金和介電漿料，是在陶瓷基材上完成的，工作后在1000攝氏度或以下的溫度下進(jìn)行漿料和背襯。所以厚膜陶瓷PCB由于金導(dǎo)體漿料成本高，被大多數(shù)PCB制造商廣泛使用。

厚膜陶瓷PCB相對(duì)于傳統(tǒng)PCB的主要優(yōu)點(diǎn)是厚膜陶瓷可以保護(hù)銅不被氧化。所以陶瓷PCB制造商可以在陶瓷板上放置可互換的導(dǎo)體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體、電容器或電阻器。在完成印刷和高溫?zé)Y(jié)的過程后，板上的所有元件都可以被激光修整到他們想要的值。

陶瓷PCB有多少層存在混淆，但它是由陶瓷PCB的類型決定的。陶瓷PCB的最少層數(shù)為兩層，但根據(jù)產(chǎn)品的特性，可能會(huì)增加一些層數(shù)。

陶瓷PCB的用途

√大功率電力電子模塊，太陽(yáng)能電池板組件等

√高頻開關(guān)電源、固態(tài)繼電器

√汽車電子、航空航天、軍工電子產(chǎn)品

√大功率LED照明產(chǎn)品

√通信天線，汽車點(diǎn)火器

百能云板陶瓷基板制程能力

百能云板陶瓷PCB產(chǎn)品能力

審核編輯 黃宇