【行业知识】上海煊廷 | 厚膜工艺用丝网印刷机应用于陶瓷基板的相关种类

陶瓷基板材料以其优良的导热性和稳定性，广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。在现如今工业发展革命前夕，将会给全球工业革命带来不一样的变化。以下为陶瓷基板的种类以及特征比较：

     第一类 Al2O3：到目前为止，氧化铝基板是电子工业中最常用的基板材料，因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物陶瓷，强度及化学稳定性高，且原料来源丰富，适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。目前斯利通氧化铝基板已经可以进行三维定制。

第二类BeO：具有比金属铝还高的热导率，应用于需要高热导的场合，但温度超过300℃后迅速降低，最重要的是由于其毒性限制了自身的发展。 

     第三类AlN：AlN有两个非常重要的性能值得注意：一个是高的热导率，一个是与Si相匹配的膨胀系数。缺点是即使在表面有非常薄的氧化层也会对热导率产生影响，只有对材料和工艺进行严格控制才能制造出一致性较好的AlN基板。目前AlN生产技术国内像斯利通这样能大规模生产的少之又少，相对于Al2O3，AlN价格相对偏高许多，这个也是制约其发展的小瓶颈。不过随着经济的提升，技术的升级，这种瓶颈终会消失。

       综合以上原因，可以知道，氧化铝陶瓷由于比较优越的综合性能，在目前微电子、功率电子、混合微电子、功率模块等领域还是处于主导地位而被大量运用。

    现阶段较普遍的陶瓷散热基板种类共有HTCC、LTCC、DBC、DPC、LAM五种，其中LAM属于斯利通与华中科技大学国家光电实验室合作的专利技术，HTCC\LTCC都属于烧结工艺，成本都会较高。 而DBC与DPC则为国内近几年才开发成熟，且能量产化的专业技术，DBC是利用高温加热将Al2O3与Cu板结合，其技术瓶颈在于不易解决Al2O3与Cu板间微气孔产生之问题，这使得该产品的量产能量与良率受到较大的挑战，而DPC技术则是利用直接镀铜技术，将Cu沉积于Al2O3基板之上，其工艺结合材料与薄膜工艺技术，其产品为近年最普遍使用的陶瓷散热基板。然而其材料控制与工艺技术整合能力要求较高，这使得跨入DPC产业并能稳定生产的技术门槛相对较高。LAM技术又称作激光快速活化金属化技术。 

     第一类 HTCC (High-Temperature Co-fired Ceramic)：HTCC又称为高温共烧多层陶瓷，生产制造过程与LTCC极为相似，主要的差异点在于HTCC的陶瓷粉末并无加入玻璃材质，因此，HTCC的必须再高温1300~1600℃环境下干燥硬化成生胚，接着同样钻上导通孔，以网版印刷技术填孔与印制线路，因其共烧温度较高，使得金属导体材料的选择受限，其主要的材料为熔点较高但导电性却较差的钨、钼、锰…等金属，最后再叠层烧结成型。

    第二类 LTCC (Low-Temperature Co-fired Ceramic)：LTCC 又称为低温共烧多层陶瓷基板，此技术须先将无机的氧化铝粉与约30%~50%的玻璃材料加上有机黏结剂，使其混合均匀成为泥状的浆料，接着利用刮刀把浆料刮成片状，再经由一道干燥过程将片状浆料形成一片片薄薄的生胚，然后依各层的设计钻导通孔，作为各层讯号的传递，LTCC内部线路则运用网版印刷技术，分别于生胚上做填孔及印制线路，内外电极则可分别使用银、铜、金等金属，最后将各层做叠层动作，放置于850~900℃的烧结炉中烧结成型，即可完成。

     第三类 DBC (Direct Bonded Copper)：直接敷铜技术是利用铜的含氧共晶液直接将铜敷接在陶瓷上，其基本原理就是敷接过程前或过程中在铜与陶瓷之间引入适量的氧元素，在1065℃~1083℃范围内，铜与氧形成Cu-O共晶液， DBC技术利用该共晶液一方面与陶瓷基板发生化学反应生成 CuAlO2或CuAl2O4相，另一方面浸润铜箔实现陶瓷基板与铜板的结合。

 结合上述，陶瓷基板的相关分类和介绍，我们公司最新研发生产的全自动厚膜印刷设备，可适用所有陶瓷基板的印刷工艺制造，并配套全自动上下料系统，节省人工的同时，生产效率和质量也显著提升。欢迎需要咨询我们了解设备详情。

陶瓷基板和半导体封装都需要经过陶瓷金属化的一个过程，我司生产的厚膜印刷机就应用在这个过程中，适用范围广泛，如相关的LTCC工艺、HTCC工艺、AMB工艺、TPC工艺等。我司生产的厚膜印刷机性能稳定、涂层印刷一致性高、高效快速，并形成有自主知识产权的产品系列。设备广泛应用于厚膜电路、LTCC滤波器、LTCC传感器、片式电容电阻、叠层电感、陶瓷基板、电子雾化芯、SOFC燃料电池等行业。具体推荐如下两款全自动设备：

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