大功率电子产品的陶瓷电路板—斯利通

大功率电子产品的陶瓷电路板—斯利通

（赵生）

1．陶瓷基板的组成 陶瓷电路板的基板材料通常用纯度为96%左右的氧化铝(Al203)烧结而成。制造陶瓷电路板的材料还有氮化铝(AIN)、氧化铍(Be0)、碳化硅(SiC)等，但由于成本及环境保护的缘故，这几种材料至今未有大量采用。
陶瓷电路板的基板与导电金属（铜、银等）材料的连接与普通印制电路板（通常指有机材料PCB）不同，是采用薄膜或厚膜制作工艺，即利用真空蒸发或溅射或丝网印刷金属浆料后烧结的方法，因而具有可靠的连接，并且可以通过激光刻蚀或氧化等方法调整阻值，可以直接在PCB上制造无源元件，特别适合各种模块电路的制造，图4.4.18所示为陶瓷电路板实例。

2．低温共烧陶瓷基板
低温共烧陶瓷(LTCC)是一种极具发展前景的新型陶瓷，使用这种陶瓷的基板，具有一系列电子基板所要求的优点。
LTCC可实现多层基板，集互连、无源元件和封装于一体，提供一种高密度、高可靠性、高性能及低成本的封装形式，其最引人注目的特点是能够使用良导体作布线，且使用介电常数低的陶瓷，从而减少电踣损耗和信号传输延迟，成为备受关注的射频微波器件高密度封装技术的制高点。

3．DBC陶瓷基板
直接敷铜(direct bonded copper,DBC)陶瓷基板是基于氧化铝陶瓷基板发展起来的一种陶瓷表面金属化技术，是为了满足大功率模块与电力电子器件的发展而出现的一种新型陶瓷基板。
在高密度封装和组装中电路愈来愈复杂，电子元件越来越多，从而导致功率耗散迅速增加，发热量急剧提高，一般基板材料的散热性能很难满足。DBC技术是利用铜的含氧共晶液直接将铜敷接在陶瓷上（相当于把陶瓷和铜焊接起来），如图4.4.18所示。由于降低了结构的热阻，从而提高了基板散热性能。目前制造DBC陶瓷基板所用的陶瓷材料，主要是氧化铝和氮化铝。

4．陶瓷基板的特性与应用
(1)陶瓷电路板主要优点
①热膨胀系数(CTE)小；
②化学稳定性高；
③耐高温、耐潮湿；
④良好的工艺和电气性能。
(2)陶瓷电路板主要缺点
①陶瓷基板材质脆性大，不适合制造大面积电路板；
②陶瓷材料的介电常数低，不适合用作高速电路基板；
③价格贵，不适合低成本应用。
陶瓷基板主要用于IC封装基板、电子模块基板和部分高压、高绝缘、高频、高温、高可靠的军工、航天等特种要求的产品。