
伴隨著功率器件(LED、LD、IGBT、CPV等)不斷發展,散熱成為影響器件性能與可靠性的關鍵技術。陶瓷基板以其優良的熱導率、介電性能和機械強度等性能受到了青睞。根據不同工藝,平面陶瓷基板主要分為薄膜陶瓷基板(Thin?Film?Ceramic?Substrate,TFC)、厚膜印刷陶瓷基板(Thick?Printing?Ceramic?Substrate,TPC)、陶瓷覆銅基板(DBC/AMB/DPC)等。今天我們一起來了解一下薄膜陶瓷基板和厚膜陶瓷基板,看看兩者有什么不同。1、薄膜陶瓷基板
薄膜陶瓷基板利用磁控濺射、真空蒸鍍和電化學沉積等薄膜工藝在陶瓷基片表面形成金屬層,然后通過掩膜和蝕刻等工藝形成特定的金屬圖形。工作溫度低,整個過程中的操作溫度都低于300℃,不會因為高溫造成材料和功能的破壞;
金屬陶瓷間結合強度高(>2kg/mm2);
導熱性能優良,導熱率為24~170W/m·K。
由于濺射鍍膜沉積速度低,TFC基板表面金屬層厚度較小(一般小于1μm);
布線精度高,采用掩膜、蝕刻等精密操作,可制備高圖形精度(線寬/線距小于10μm)陶瓷基板;
薄膜陶瓷基板常用陶瓷基片:氧化鋁、氮化鋁和氧化鈹等;主要應用:高功率、尺寸小、散熱要求高、布線精度要求高的器件封裝。例如用于激光器、激光雷達、LED等高功率芯片封裝。2、厚膜陶瓷基板
厚膜陶瓷基板是采用絲網印刷工藝印刷金屬布線層,再脫脂燒結(一般為850~900℃)形成電路。其工藝流程如下圖所示。根據金屬漿料粘度和絲網網孔尺寸不同,制備的金屬線路層厚度一般為10μm~20μm(提高金屬層厚度可通過多次絲網印刷實現)。
- 制備工藝簡單,對加工設備和環境要求低,生產效率高、制造成本低;
- 制備的金屬線路層厚度一般為10μm~20μm(提高金屬層厚度可通過多次絲網印刷實現);
- 受漿料流變和絲網印刷精度影響,導致印刷電路圖形的精度受到限制,無法獲得高精度線路(最小線寬/線距一般大于100μm)。
- 此外,為了降低燒結溫度,提高金屬層和陶瓷基片結合強度,通常在金屬漿料中添加少量玻璃相,這會不可避免地降低金屬布線層的電導率和熱導率。

因此厚膜印刷陶瓷基板僅應用于對線路精度要求不高的電子器件封裝,如汽車電子。3、薄膜陶瓷基板和厚膜陶瓷基板的區別
厚膜陶瓷基板膜厚一般大于10μm,薄膜的膜厚小于10μm,大多處于小于1μm;厚膜陶瓷基板一般采用絲網印刷工藝,薄膜陶瓷基板采用的是真空蒸發、磁控濺射等工藝方法。8月29-31日,厚膜陶瓷基板、薄膜陶瓷基板、多層陶瓷基板、覆銅陶瓷基板等多家企業及其上游供應鏈企業將參加艾邦第五屆精密陶瓷暨IGBT產業鏈展覽會,歡迎各位行業朋友蒞臨參觀交流,地址:深圳國際會展中心8號館。
文章資料:
1.陶瓷基板研究現狀及新進展,陸琪等;
2.電子封裝陶瓷基板,程浩,陳明祥等;
3.大功率白光LED封裝結構和封裝基板,方軍,傅仁利等;
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原文始發于微信公眾號(艾邦陶瓷展):薄膜陶瓷基板與厚膜陶瓷基板有什么不同?