陶瓷基板由陶瓷基片和布線金屬層兩部分組成,金屬布線是通過在陶瓷基片上濺射、蒸發沉積或印刷各種金屬材料來制備薄膜和厚膜電路。
在電子陶瓷封裝中,陶瓷基板除了為電路和芯片提供結構支撐和電氣互連,還必須為其提供良好的熱處理以確保正常工作。
陶瓷基板主要有平面陶瓷基板及多層陶瓷基板。陶瓷基板按照工藝分為DPC、DBC、AMB、LTCC、HTCC等基板。目前,國內常用陶瓷基板材料主要為Al2O3、AlN和Si3N4。Al2O3陶瓷基板主要采用DBC工藝,AlN陶瓷基板主要采用DBC和AMB工藝,Si3N4陶瓷基板更多采用AMB工藝。
1、平面陶瓷基板
根據不同工藝主要分為:薄膜陶瓷基板、厚膜印刷陶瓷基板、陶瓷覆銅基板(直接鍵合銅(DBC)陶瓷基板、活性金屬焊接陶瓷基板、直接電鍍銅陶瓷基板和激光活化金屬陶瓷基板等。
1.1 薄膜陶瓷基板
利用磁控濺射、真空蒸鍍和電化學沉積等工藝在陶瓷基板表面形成金屬層,然后通過掩膜和刻蝕等工藝形成特定的金屬圖形。該工藝具有工作溫度低、布線精度高、金屬層厚度可控以及金屬陶瓷間結合強度高等優點。用于薄膜工藝的常用陶瓷基片材料主要有Al2O3、AlN和BeO等。薄膜陶瓷基板主要應用于電流小、尺寸小、散熱要求高、布線精度要求高的器件封裝。

1.2 厚膜印刷陶瓷基板
采用絲網印刷工藝印刷金屬布線層,廣泛應用于共燒陶瓷基板的制備。由于絲網印刷工藝精度有限,印刷電路圖形的精度受到限制。此外,為了降低燒結溫度,提高金屬層與陶瓷基片結合強度,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。
1.3 陶瓷覆銅基板
是在陶瓷基片上通過不同工藝實現銅板和陶瓷基片的鍵合,從而獲得一種兼具陶瓷和金屬銅優點的復合金屬陶瓷基板,同時具有優異的熱性能、電性能以及易裝配等特點。陶瓷覆銅板可通過刻蝕形成各種布線電路,廣泛應用于功率模塊封裝中。陶瓷覆銅基板工藝主要有DBC法、活性金屬焊接(AMB)法、直接電鍍銅(DPC)法和激光活化金屬(LAM)法等
1.3.1 DBC陶瓷基板

是在1000℃以上的高溫條件下,在含氧的氮氣中加熱,使銅箔和陶瓷基板通過共晶鍵合的方式牢固結合在一起,其鍵合強度高且具有良好的導熱性和熱穩定性。
1.3.2 AMB陶瓷基板

AMB是DBC工藝的進一步發展,該工藝通過含有少量稀土元素的焊料來實現陶瓷基板與銅箔的連接,其鍵合強度高、可靠性好。該工藝相較于DBC工藝鍵合溫度低、易操作。
1.3.3 DPC陶瓷基板
利用激光在陶瓷基片上打孔,采用半導體工藝在陶瓷基片上沉積Cu種子層,而后通過電鍍工藝填孔,增厚金屬層,該工藝具有電路精度高且制備溫度低的特點。此外,該工藝還可實現陶瓷基板的垂直互連從而提高封裝密度。
1.3.4 LAM陶瓷基板

通過激光束加熱活化需要金屬化的陶瓷基板表面,然后通過電鍍或化學鍍形成金屬化布線。該工藝也可應用于三維立體陶瓷。采用激光活化陶瓷技術,因而具有較高的布線精度,而且金屬層與陶瓷基片結合強度高,線路層表面平整。目前主要應用于航空航天領域。
2 多層陶瓷基板
電子器件及電路向著互連密度高和應用環境多樣化發展,常規的平面陶瓷基板開始面臨應用的局限性,為了滿足這些要求,電子陶瓷基板技術開始向著高互連密度發展。高密度互連陶瓷基片技術主要有:厚膜多層(TFM)技術、高溫共燒陶瓷(HTCC)技術和低溫共燒陶瓷(LTCC)技術。
2.1 TFM
在單體陶瓷基板表面上通過多次厚膜印刷和燒結工藝(或薄膜濺射與刻蝕工藝)來實現多層互連的陶瓷基板技術。該工藝通過多次印刷陶瓷漿料和金屬漿料形成腔體,然而由于每次印刷陶瓷漿料厚度、印刷層數和印刷對位精度有限,陶瓷基板腔體厚度必然受到限制,該工藝適用于小體積、低互連密度且對精度要求不高的電子器件封裝。

2.2 HTCC

當前HTCC領域市場占有率最高的主要是日本京瓷和NTK等公司的產品,國內發展較好的主要有中電13所、55所、43所、佳利電子、寧夏艾森達新材等。
2.3 LTCC

活動推薦:
2021年7月9日(周五)
深圳 觀瀾 格蘭云天酒店
時間 |
議題 |
演講單位 |
09:00-09:25 |
開場介紹 |
艾邦智造 江耀貴 創始人 |
09:25-09:50 |
淺談MLCC未來發展趨勢 |
宇陽科技 陳永學 戰略總監 |
9:50-10:15 |
MLCC高端關鍵生產裝備國產化解決方案 |
宏華電子 梁國衡 副總工程師 |
10:15-10:40 |
茶歇 |
|
10:40-11:05 |
應用于電子陶瓷領域的畢克產品介紹 |
畢克化學 王玉立 博士 |
11:05-11:30 |
淺談我國無源元器件的機遇與挑戰 |
風華高科 黃昆 LTCC事業部經理/技術總監 |
11:30-11:55 |
微波毫米波無源集成關鍵材料與技術 |
南方科技大學工學院黨委書記/副院長 汪宏 教授 |
11:55-14:00 |
午餐 |
|
14:00-14:25 |
封接玻璃作用機理及在電子元器件應用研究進展 |
華東理工大學 曾惠丹 教授/博導 |
14:25-14:50 |
LTCC高頻低介電常數陶瓷生料帶 |
上海晶材新材料 汪九山 總經理 |
14:50-15:15 |
稀土在先進電子陶瓷電容材料中的研究進展 |
晶世新材料 程佳吉 教授 |
15:15-15:40 |
高性能電容器材料的應用研究 |
上海硅酸鹽研究所 陳學鋒 研究員/博士 |
15:40-16:05 |
茶歇 |
|
16:05-16:30 |
MLCC產品失效分析和檢測手段 |
深圳納科科技 段建林 總經理 |
16:30-16:55 |
物理氣相法制備MLCC內外電極金屬粉體 |
江蘇博遷新材料 江益龍 總經理 |
16:55-17:20 |
如何提升LTCC激光開孔效果對后段工藝良率影響 |
東莞盛雄激光 王耀波 高級項目總監 |
17:20-17:45 |
MLCC在5G基站的應用及可靠性評估方法 |
中興 楊航 材料技術質量高級工程師 |
17:45-20:00 |
晚宴 |
報名方式:
方式1:在線登記報名
報名鏈接:復制到瀏覽器報名或者掃描下方二維碼即可報名
https://www.aibang360.com/m/100080?ref=109108
艾果果: 133 1291 7301;
郵箱:ruanjiaqi@aibang360.com
收費標準:
參會人數 |
1~2個人 |
3個人及以上 |
7月7日前付款 |
2500元/人 |
2400元/人 |
現場付款 |
2800元/人 |
2500元/人 |
★費用包括會議門票、全套會議資料、午餐、茶歇等,但不包括住宿。
匯款方式及賬戶:(均可開增值稅普通發票)
公對公賬戶:
名稱:深圳市艾邦智造資訊有限公司
開戶行:中國建設銀行股份有限公司深圳八卦嶺支行
賬號:4425 0100 0021 0000 0867
掃碼支付:
注意:會議費用還支持微信(綁信用卡)支付,請掃描上面二維碼完成截圖發給工作人員;
注意:每位參會者均需要提供信息;
點擊閱讀原文,即可報名!
原文始發于微信公眾號(艾邦陶瓷展):陶瓷基板工藝簡介
長按識別二維碼關注公眾號,點擊下方菜單欄左側“微信群”,申請加入交流群。
