陶瓷pcb正在电子工业世界大放光彩

陶瓷PCB以其优良的导热性和气密性，广泛应用于电子工业世界的各个领域。陶瓷PCB从1982年的LTCC诞生，到现如今的百家争鸣，仅用了小半个世纪的时间，就在国际电路领域有了自己的一席之地。陶瓷PCB是2000年前后才进入到中国，短短十几年的发展，已形成赶超之势。

陶瓷PCB种类

1、Al2O3 陶瓷PCB

    Al2O3 陶瓷PCB指以Al2O3 为主要原料、α- Al2O3 为主晶相、Al2O3 含量在75%以上的各种陶瓷PCB具有原料来源丰富、价格低廉、机械强度和硬度较高、绝缘性能良好、耐热冲击性能、抗化学侵蚀性能良好、尺寸精度高、与金属附着力好等优点,是一种综合性能较好的陶瓷基片材料。目前使用的Al2O3 陶瓷PCB，Al2O3 的含量占85 %～ 99.5%。其中96%Al2O3 陶瓷PCB广泛用于生产如厚膜电路基片、片式器件等。Al2O3 室温下的热导率为29W/(m· K), 与钢铁的热导率接近;随着Al2O3 含量的升高, Al2O3 陶瓷PCB的电绝缘性能、热导率等都会有所提高, 但同时也会导致烧成温度上升, 能源消耗增加, 窑具损耗大, 制造成本增加。

2、SiC陶瓷PCB

    SiC陶瓷PCB的热导率很高,室温下为100～ 490W/(m·K),且与SiC结晶的纯度有关,纯度越高,热导率越大;抗氧化性能好,分解温度在2500℃以上,在氧化气氛中1600℃仍可以使用;热膨胀系数也较低而且与Si较接近,电绝缘性能良好;SiC硬度为莫氏硬度9.75,仅次于金刚石和立方BN,机械强度高。SiC陶瓷有很强的共价键特性,较难烧结,通常添加少量的硼或铝的氧化物作为助烧剂来提高致密度。实验表明,铍、硼、铝及其化合物均是最有效的添加剂,可使SiC陶瓷致密度达到98%以上。

3、BeO陶瓷PCB

    BeO具有钎锌矿结构,其中氧离子按六方密堆积方式排列形成六方晶格。一般的氧化物通常为离子化合物,而BeO却具有很强的共价键且平均分子量只有12,这些因素使得它具备高热导率的条件,其禁带宽度达10.6eV,绝缘性强,具有压电性质、发光和光化学性能、高机械强度、低介电损耗等,成为人们关注的材料之一。

4、AlN陶瓷PCB

    AlN陶瓷PCB是一种新型高热导率陶瓷封装材料,20世纪90年代开始得到广泛地研究而逐步发展起来,是目前普遍认为很有发展前景的电子陶瓷封装PCB。AlN材料热导率很高、介电性能优良、电绝缘强度高、化学性能稳定、抗腐蚀能力强、机械性能好,尤其是它的热膨胀系数与硅较匹配等特点使其能够作为理想的半导体封装基板材料,在集成电路、微波功率器件、毫米波封装、高温电子封装等领域获得了广泛应用。

陶瓷PCB的应用范围

目前的陶瓷电路板最大应用还是在LED领域，陶瓷基板产品问世，开启散热应用行业的发展，由于陶瓷基板散热特色，加上陶瓷基板具有高散热、低热阻、寿命长、耐电压等优点，随着生产技术、设备的改良，产品价格加速合理化，进而扩大LED产业的应用领域，如家电产品的指示灯、汽车车灯、路灯及户外大型看板等。陶瓷基板的开发成功，更将成为室内照明和户外亮化产品提供服务，使LED产业未来的市场领域更宽广。

中国LED产业已具有一定规模，并进入快速发展时期。LED产业年销售收入超过1500亿元人民币，产量增速近50%，从事LED产业的企事业单位逾8000家，已经形成了外延及芯片制造、封装应用的完整产业链。中国应加快完善产业环境，充分发挥政府的引导作用，借此也可以让陶瓷PCB行业大力发展。

另外就是传感器领域的大量使用，传感器不同于LED需要散热，传感器行业需要超高的稳定性来保证收集到的数据的精准。随着物联网的飞速进步，传感器也会迎来新一轮的巅峰，而陶瓷PCB作为原材供应，必然也会得到一块大蛋糕。

然后就是通信领域的发展，4G到5G的速度惊呆了全世界人民，通信技术的变革也得需要硬件技术的提升，其中最重要的就是信号问题了，陶瓷PCB的高频损耗是已知电路基材中最好的了，高频率的通信行业是离不开陶瓷电路板的。

还有包括航天电子、光伏发电等等一系列的应用。相信大家也都看得出来，陶瓷PCB的应用都是在高科技领域，而且这些领域的提升也会带动陶瓷PCB的提升。

PCB的市场大的可怕，在智能时代的来临前夕，陶瓷电路板应做好面对的准备，人工智能芯片的应用领域或将成为陶瓷电路板的新领土，LED领域只会是陶瓷电路板的襁褓。

在中国制造2050的大环境下，PCB行业也得紧跟步伐，数据为王的时代，陶瓷电路板也得不断地更新升级才能跟上工业革命的步伐。

国内陶瓷pcb技术的研发

国内的陶瓷PCB才刚刚兴起，因为技术等原因，依然大量还是依靠进口来维持国内生产。国内新型科技企业对陶瓷PCB的研发也从未停止，例如斯利通等等一些努力在让中国追赶世界的企业，与国家拥有同一颗赤子之心，不断向前。

斯利通以高温高压制程技术来发展高导热氮化铝陶瓷PCB，此项技术于初期虽然须投入较高设备建构费用，然而当设备建立之后，可使生产速度加快。经由此法所产制的PCB致密性较佳、机械强度好、热传导系数也较高，亦可制成晶圆级PCB，导入8寸半导体淘汰设备使用。斯利通已有多年陶瓷制程与烧结经验，并已自行投入大量经费建置相关设备，以高温高压制程方式研发高致密、高导热晶圆级氮化铝陶瓷PCB，且无烧结变形问题。目前斯利通已先行投入研究并开发出4寸及8寸的绝缘高导热晶圆级氮化铝陶瓷PCB，未来将持续开发12寸晶圆级氮化铝陶瓷PCB技术。

以斯利通、瑷司柏、鋐鑫、同欣等厂商牵头，中小厂商也开始不断涌入，足以说明国内陶瓷PCB技术在不断进步，将来将会有更多的高科技技术加入进来，使其更加的高效，对成本的控制也会更加精准，到那时，中国陶瓷PCB将会响彻世界。