iPCB陶瓷電路板制程能力表

在高度的集成化封裝模塊要求良好的散熱承載系統要求下，也對其承載電路板的散熱係數提出了更高的要求。 採用陶瓷基板具備良好散熱效能，陶瓷電路板的導熱係數可達220W/M. K。

愛彼電路常用的陶瓷片厚度有：0.25mm、0.38mm、0.50mm、0.63mm、0.76mm、1.0mm、1.2mm、2.0mm，並且可以定制陶瓷片的厚度。

從陶瓷基板層面來看，陶瓷PCB有鋁基板、AlN基板、BeO基板、Si₃N₄基板、混合基板等。 從電路板的層數來看，有單層、雙層、多層等。

現時用於陶瓷覆銅有氧化鋁（Al2O3）和氮化鋁（），氧化鋁顯白色，氮化鋁顯灰色。99陶瓷是陶瓷的純度，陶瓷越純越顯透明。

陶瓷電路板可以分為HTCC、LTCC，DBC和DPC四大類。

HTCC（高溫共燒）需要1300°C以上的溫度，但受電極選擇的影響，製備成本相當昂貴。

LTCC（低溫共燒）需要約850°C的煆燒工藝，但製備的線路精度較差，成品導熱係數偏低。

DBC要求銅箔與陶瓷之間形成合金，需要嚴格控制煆燒溫度在1065-1085°C溫度範圍內，由於DBC的製備管道對銅箔厚度有要求，一般不能低於150〜300微米，囙此限制了此類陶瓷電路板的導線寬深比。

DPC包含真空鍍膜，濕法鍍膜，曝光顯影、蝕刻等工藝環節，囙此其產品的價格比較高昂。 另外，在外形加工方面，DPC陶瓷板需要採用鐳射切割的管道，傳統鑽銑床和衝床無法對其進行精確加工，囙此結合力和線寬現距也更精細。

幾種陶瓷電路板對比

氧化鋁陶瓷板

優點：價格便宜、導熱性好、電阻大、硬度高、電絕緣性高、耐腐蝕性强、生物相容性高

應用：白光、紅外、VCSELLED燈

氧化鋁（Al2O₃）PCB，或稱氧化鋁PCB，是當前市場上最常用的陶瓷PCB，因為其價格便宜且性能優良。 氧化鋁具有良好的導熱性和電阻。 囙此，當使用氧化鋁PCB時，無需添加絕緣層。

氧化鋁PCB主要用於3W至5W功率的LED。 因為導熱效能不太好，無法滿足大功率器件的要求。

氧化鋁具有比電晶體更高的熱膨脹係數。 囙此，您不能指望將氧化鋁PCB用於大規模集成電路。

但一般來說，如果您的設備對功率要求不是很高，那麼氧化鋁PCB就足够了。

在氧化鋁PCB市場中，有75%、96%和99%氧化鋁PCB，純度越高，效能越好，但成本也越高。 iPCB使用96%氧化鋁或者99%氧化鋁來製造氧化鋁電路板。

氮化鋁陶瓷板

優點：較高的導熱率和電阻、高硬度、高機械強度、較高的電絕緣性、耐腐蝕性强、生物相容性高、熱膨脹係數接近Si

應用：高功率LED、電源模組、雷射領域

氮化鋁PCB或AlNPCB的導熱率比氧化鋁PCB高7至10倍。 它是評估陶瓷PCB最重要的效能。

氮化鋁PCB被認為是未來最有前途的陶瓷電路板。 使用它們，熱量可以立即從IC和其他昂貴的組件中消散。 囙此大功率器件，如LED船燈、卡車燈、太陽能電池模塊、大規模集成電路等均採用AlNPCB作為基板。 熱量不會在晶片中積聚，囙此設備可以在高電流下長時間正常工作。

AlN電路板受到高功率LED和電源模組歡迎的另一個原因是其與電晶體Si（3.5~4×10 ˆ- 6°C）相似的熱膨脹係數（4.6×10 ˆ- 6°C）。 這些大功率器件的晶片是由矽製成的。 由於熱膨脹係數相似，晶片在熱變形過程中不會從AlN陶瓷電路板上脫落。

氮化矽陶瓷板

優點：高導熱率、高强度、高斷裂韌性

應用：IGBT模塊、車載模塊、軍工、航太、航空模塊

與易碎的傳統陶瓷材料不同，在高溫下，氮化矽陶瓷板或Si₃N₄PCB具有良好的機械強度和斷裂韌性。 此外，Si₃N₄PCB具有高導熱率（80+W/mK）。 此外，氮化矽陶瓷電路板的熱膨脹係數與Si相匹配。

車輛用IGBT模塊需要比工業級IGBT更高的導熱率。 車輛模塊工作在振動環境中。 為了安全起見，汽車資料還應具有良好的抗衝擊效能。

囙此車輛級模塊均採用氮化矽PCB。 出於同樣的原因，軍事、航太和航空模塊也採用Si₃N₄PCB。

然而，氮化矽PCB的製造並不那麼容易。 當電路層濺射到氮化矽基板上時，結合並不穩定。 換句話說，電路層可能會從陶瓷基板上脫落。 值得慶倖的是，PCBONLINE擁有用於車輛級IGBT模塊的氮化矽PCB的成功製造經驗。

氮化矽PCB的最後一個缺點是比其他陶瓷電路板的電阻和絕緣性較低。 囙此，當您設計Si₃N₄PCB項目時，請記住這一點。

碳化矽陶瓷板

優點：即使在1400°C下也具有良好的强度，極高的導熱性和電阻，良好的電晶體導電性，高硬度。

應用：雷射領域

碳化矽（SiC）和金剛石一樣，只是碳的比例不同。 囙此碳化矽PCB具有極高的熱阻。 對於SiC陶瓷板來說，在1000°C下工作很容易。 這就是為什麼它們可以用於雷射領域。

SiC具有Si的特性，囙此具有接近電晶體的特性。 換句話說，與其他陶瓷PCB不同，SiC陶瓷電路板不具有高絕緣性。

現時SiC陶瓷電路板的製造成本極其昂貴。 但未來，隨著製造技術的進步，我們可以期待碳化矽陶瓷電路板有更多的應用。