陶瓷材料｜陶瓷电路板技术优势及工艺介绍

为何用陶瓷做电路板

陶瓷电路板其实是以电子陶瓷为基础材料制成的，可以做各种形状。其中，陶瓷电路板的耐高温、电绝缘性能高的特点最为突出，在介电常数和介质损耗低、热导率大、化学稳定性好、与元件的热膨胀系数相近等优点也十分显著，而陶瓷电路板的制作会用用到LAM技术，即激光快速活化金属化技术。应用于LED领域，大功率电力半导体模块，半导体致冷器，电子加热器，功率控制电路，功率混合电路，智能功率组件，高频开关电源，固态继电器，汽车电子，通讯，航天航空及军用电子组件。

不同于传统的FR-4（波纤维），陶瓷类材料具有良好的高频性能和电学性能，且具有热导率高、化学稳定性和热稳定性优良等有机基板不具备的性能，是新一代大规模集成电路以及功率电子模块的理想封装材料。

主要优势

1.更高的热导率

2.更匹配的热膨胀系数

3.更牢、更低阻的金属膜层氧化铝陶瓷电路板

4.基板的可焊性好，使用温度高

5.绝缘性好

6.高频损耗小

7.可进行高密度组装

8.不含有机成分，耐宇宙射线，在航空航天方面可靠性高，使用寿命长

9.铜层不含氧化层，可以在还原性气氛中长期使用

技术优势

陶瓷电路板工艺介绍——打孔

随着大功率电子产品朝着小型化、高速化方向发展，传统的FR-4、铝基板等基板材料已经不再适用于PCB行业朝着大功率、智慧应用的发展，随着科学技术的进步，传统的LTCC、DBC技术正在逐步被DPC、LAM技术代替。以LAM技术为代表的激光技术更加符合印刷电路板高密度互连，精细化发展。激光打孔是目前PCB行业的前端、主流打孔技术，此种技术高效、快速、精准，具有较大的应用价值。

横向激励大气压CO2激光器由加拿大公司研制而成，与普通激光器相比，其输出功率可高至一百到一千倍左右，且制作容易。在电磁波谱中，射频在105-109Hz的频率范围，频射CO2是伴随着军事、航天技术的发展而发展的，中小功率射频CO2激光器具有调制性能优良，功率性稳定，运行可靠性高，使用寿命长等特点。紫外固体YAG广泛应用于微电子元器件工业中的塑料及金属等材料。虽然CO2激光打孔的工序比较复杂，生产的微孔孔径比紫外固体YAG，但CO2激光在打孔中具有效率高、速度快等优势，在PCB激光微孔加工中的市场份量能占到八成。

国内的激光微孔的工艺还处在发展阶段，能够投入生产的企业并不多。利用短脉冲及高峰值功率的激光在PCB基板上进行钻孔，以达到聚集高密度能量，材料瞬间去除，形成微孔等工艺要求。烧蚀分为光热烧蚀和光化学烧蚀两种。光热烧蚀指基板材料瞬间吸收高能量的激光，以完成成孔工艺。光化学烧蚀指的是紫外线区超过2eV电子伏特的高光子能量和超过400纳米的激光波长共同起作用的结果。此种工艺能有效的破坏有机材料的长分子链，形成更小的微粒，微粒在外力的掐吸下，能够使基材快速形成微孔。