导热陶瓷片生产工艺有哪些

陶瓷基板pcb工艺流程

陶瓷基板pcb工艺流程，陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝（Al2O3）或氮化铝（AlN）陶瓷基片表面（ 单面或双面）上的特殊工艺板。下面来看看陶瓷基板pcb工艺流程。

1、钻孔

陶瓷基板一般都采用激光打孔的方式，相比于传统的打孔技术，激光打孔技术具有精准度高、速度快、效率高、可规模化批量化打孔、适用于绝大多数硬、软材料、对工具无损耗等优势，符合印刷电路板高密度互连，精细化发展。

通过激光打孔工艺的陶瓷基板具有陶瓷与金属结合力高、不存在脱落、起泡等现象，达到生长在一起的效果，表面平整度高、粗糙率在0.1μm～0.3μm，激光打孔孔径在0.15mm-0.5mm、甚者能达到0.06mm。

2、覆铜

覆铜是指在电路板上没有布线的区域覆上铜箔，与地线相连，以增大地线面积，减小环路面积，降低压降，提高电源效率和抗干扰能力。覆铜除了能减小地线阻抗，同时具有减小环路截面积，增强信号镜像环路等作用。因此，覆铜工艺在陶瓷基板PCB工艺中起着非常关键的作用，不完整、截断镜像环路或位置不正确的铜层经常会导致新的干扰，对电路板的使用产生消极影响。

3、蚀刻

陶瓷基板也需要蚀刻，电路图形上预镀一层铅锡抗蚀层，然后通过化学方式将未受保护的非导体部分的铜蚀刻掉，形成电路。 蚀刻分为内层蚀刻和外层蚀刻，内层蚀刻采用酸性蚀刻，用湿膜或者干膜作为抗蚀剂；外层蚀刻采用碱性蚀刻，用锡铅作为抗蚀剂。

电路板厂陶瓷产品的制造工艺种类很多。 据说有干压法、注浆法、挤压法、注射法、流延方法和等静压法等30多种制造工艺方法，由于电子陶瓷基板是“平板”型，形状不复杂，采用干法成型和加工等的制造工艺简单，成本低，所以大多采用干压成型方法。 干压平板PCB电子陶瓷的制造工艺主要有坯件成型、坯件烧结和精加工、在基板上形成电路三大内容。

1.陶瓷基板的生坯制造（成型）

使用高纯氧化铝（含量≥95% Al2O3）粉末（根据用途和制造方法需要不同的颗粒大小。例如从几文盲到几十微米不等）和添加剂（主要是粘合剂、分散剂等）。 形成“浆料”或加工材料。

(1) 陶瓷基板的干压法生产生坯件（或“生坯”）。

干压坯是采用高纯氧化铝（电子陶瓷用氧化铝含量大于92%，大部分采用99%）粉末（干压所用颗粒不得超过60μm，用于挤压、流延、注射等粉末颗粒应控制在1μm以内）加入适量的可塑剂和粘结剂，混合均匀后干压制坯。目前，方形或圆片的后代可达0.50mm，甚至≤0.3mm（与板尺寸有关）。干压坯件可以在烧结前进行加工，如外形尺寸和钻孔的.加工，但要注意烧结引起的尺寸收缩的补偿（放大收缩率的尺寸）。

(2)陶瓷基板流延法生产生坯。

流胶液（氧化铝粉+溶剂+分散剂+粘合剂+增塑剂等混合均匀+过筛）制造+流延（在流延机上将胶水涂在金属或耐热聚酯带上）调高）+干燥+修边（也可进行其他加工）+脱脂+烧结等工序。可实现自动化和规模化生产。

2. 生坯的烧结和烧结后精加工。陶瓷基板的生坯部分往往需要进行“烧结”和烧结后精加工。

(1)陶瓷基板生坯的烧结。

陶瓷坯体的“烧结”是指通过“烧结”过程，将坯体（体积）中的空洞、空气、杂质和有机物等进行干压等去除，使其挥发、燃烧、挤压，并去除氧化铝颗粒。实现紧密接触或结合成长的过程，所以陶瓷生坯烧结后，（熟坯）会出现重量损失、尺寸收缩、形状变形、抗压强度增加和气孔率减少等变化。

陶瓷坯体的烧结方法有：①常压烧结法，无压烧结会带来较大的变形等； ②加压（热压）烧结法，加压烧结，可得到好的平面性产品是最常用的方法；

③热等静压烧结法是利用高压高热气体进行烧结。其特点产品是在相同温度和压力下完成的产品。各种性能均衡的，成本相对较高。在附加值的产品上，或航空航天、国防军工产品中多采用这种烧结方法，如军用领域的反射镜、核燃料、枪管等产品。干压氧化铝生坯的烧结温度大多在1200℃～1600℃之间（与成分和助熔剂有关）。

(2)陶瓷基板烧结后(熟)坯的精加工。

大多数烧结陶瓷坯料都需要精加工。目的是： ①获得平整的表面。生坯在高温烧结过程中，由于生坯内的颗粒分布、空隙、杂质、有机物等的不平衡，会引起变形、不平整或粗糙过大与差异等。这些缺陷可通过表面精加工来解决；

② 获得高光洁度表面，如镜面反射，或提高润滑性（耐磨性）。

表面抛光处理是使用抛光材料（如碳化硅、B4C）或金刚石砂膏对表面进行由粗到细的磨料逐步抛光。一般而言，多采用≤1μm的AlO粉末或金刚石砂膏，或用激光或超声波加工来实现。

(3)强（钢）化处理。

表面抛光后，为提高力学强度（如抗弯强度等），可采用电子射线真空镀膜、溅射真空镀膜、化学气相蒸镀等方法镀一层硅化合物薄膜，通过1200℃～1600℃热处理，可显着提高陶瓷坯件的力学强度！

3.在基板上形成导电图形（电路）

要在陶瓷基板上加工形成导电图形（电路），必须先制造覆铜陶瓷基板，然后再按照印刷电路板工艺技术制造陶瓷印刷电路板。

(1)形成覆铜陶瓷基板。目前有两种形成覆铜陶瓷基板的方法。

①层压法。它是由热压成型一侧氧化的铜箔和氧化铝陶瓷基板。即对陶瓷表面进行处理（如激光、等离子等），得到活化或粗糙化的表面，然后按照“铜箔+耐热粘结剂层+陶瓷+耐热粘结剂层+铜箔”层压合在一起，经1020℃～1060℃烧结，形成双面覆铜陶瓷层压板。

②电镀法。陶瓷基板经等离子处理后进行“溅射钛膜+溅射镍膜+溅射铜膜，然后常规电镀铜至所需铜厚，即形成双面覆铜陶瓷基板。

(2) 单、双面陶瓷PCB板制造。按照传统的PCB制造技术使用单面和双面覆铜陶瓷基板。

(3)陶瓷多层板制造。

① 在单、双面板上反复涂覆绝缘层（氧化铝）、烧结、布线、烧结形成PCB多层板，或采用流延制造技术完成。

②陶瓷多层板采用浇铸法制造。生带在流延机上成型，然后钻孔、塞孔（导电胶等）、印刷（导电电路等）、切割、层压、等静压形成陶瓷多层板。

注：流延成型方法-流胶液（氧化铝粉+溶剂+分散剂+粘合剂+增塑剂等混合均匀+过筛）制造+流延（将胶液均匀分布在流延机上涂在金属或耐热聚酯胶带上）+烘干+修整+脱脂+烧结等工序。

陶瓷基板pcb的优点

1、电阻高

2、高频特性突出

3、具有高热导率：与材料本身有关系，陶瓷相比于金属。树脂都具有优势。

4、化学稳定性佳抗震、耐热、耐压、内部电路、MARK点等比一般电路基板好点。

5、在印刷、贴片、焊接时比较精确

陶瓷基板pcb缺点

1、易碎

这是最主要的一个缺点，目前只能制作小面积的电路板。

2、价贵

电子产品的要求规则越来越多，陶瓷电路板只是满足满足一些比较高端的产品上面，低端的产品根本不会使用到。

陶瓷基板pcb

陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝（Al2O3）或氮化铝（AlN）陶瓷基片表面（ 单面或双面）上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。因此，陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。

新型陶瓷原料介绍

它除了用传统陶瓷用的矿物原料外，还有：

1、氧化物原料

a、 氧化铝：它是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一，具有一系列优良性能。此外,它也是高温耐火材料、磨料、磨具、激光材料及氧化铝宝石等的重要原料。

b、 氧化锆：它是高温结构陶瓷、电子陶瓷和耐火材料的重要原料。

c、 二氧化钛：它是制造电容器陶瓷、热敏陶瓷和压电陶瓷等制品的重要原料。

d、 氧化铍:它是高导热性新型陶瓷的重要原料。

e、 三氧化二铁：它是强磁性材料的重要原料。

f、 二氧化锡：广泛用于电子陶瓷中。

g、 氧化锌：它可以使陶瓷材料的机械和电性能得到改善。

h、 氧化镍：应用于热敏陶瓷中。

i、 氧化铅：在新型陶瓷中主要用作合成PbTiO3、Pb(Zr、Ti)O3以及Pb(Mg1/3、Nb2/3)O3的主要原料。

j、 五氧化二铌：在电子陶瓷工业中它用途很广，如用作制造铌镁酸铅低温烧结独石电容器，铌酸锂单晶等的主要原料，同时还可作为改性添加剂。

k、 锰的氧化物：如制作湿度传感器、过热保护器等。

l、 氧化铬：用作气敏元件、气体警报器的配料中。

m、 氧化钴：应用于聚光材料等方面。

2、复合氧化物原料

a、 钛酸盐：主要有BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3和PbTiO3等。BaTiO3是压电、铁电陶瓷的重要原料。

b、 锆酸盐：主要有BaZrO3和SrZrO3等。应用于磁芯、振荡器等。

c、 锡酸盐：主要有BaSnO3、CaSnO3、InSnO3、CaSnO3、NiSnO3和PbSnO3，如CaSnO3用作于电容器中。

d、 铌酸盐：主要有LiNbO3和KnbO3。

e、 锑酸盐：主要有BaSb2O6、PbSb2O6和MgSb2O6等。

f、 铝酸盐:主要有MgAl2O4。

g、 铝硅酸盐：主要有3Al2O3o2SiO2。

3、稀土氧化物原料，如：Yb2O3、Tu2O3、Nd2O3、Ce2O3、La2O3等。

4、非氧化物原料

a、碳化物

（1） 碳化钛：做刀具等。

（2） 碳化硼：它是金属陶瓷、轴承、车刀等的制作材料。

（3） 碳化硅：利用SiC具有导电性，可用以制造高温电炉用的电热材料及半导体材料。碳化硅的硬度高，耐磨性能好，研磨性能好，并有抗热冲击性，抗氧化等性能，是非常重要的研磨材料。还可用来作为火箱发动机尾喷管和燃烧室的材料，以及高温作业下的涡轮机主动轮、轴承和叶片等零件。

b、 氮化物

（1） 氮化硼：它的耐热性、耐热冲击和高温强度都很高，而且能加工成各种形状，因此被广泛用作各种熔融体的加工材料。氮化硼的粉末和制品有良好的润滑性，可作金属和陶瓷的填料，制成轴承。另外它是陶瓷材料中比重最小的材料，因此作飞行和结构材料是非常有利的。

（2） 氮化铝：它具有优良的电绝缘性和介电性。

（3） 氮化硅：它的制品能耐各种非金属溶液的侵蚀，可以用作坩锅、热电偶保护管、炉材、金属熔炼炉或热处理的内衬材料。它又是绝缘体和介电体，能应用于集成电路中，此外，氮化硅的硬度高，可以用作研磨材料，它的耐热冲击大，是制造火箭喷嘴和透平叶片的合适材料。

c、 硼化物

(1) 硼化锆：以硼化锆为基的耐火材料，可以抵抗融熔锡、铅、铜、铝等金属的侵蚀，所以可作为冶炼各种金属的铸模、坩埚、盘器等。ZrB12具有较好的热稳定性，用它制成的连续测温热电偶套管，可在熔融的铁水中使用10-15小时，在熔融的钢水中(1700℃)连续使用数小时，在熔融的黄铜和紫铜中使用100小时。

d、 硅化物

如二硅化钼，可以在空气中温度达1700℃时继续使用数千小时，因此在超音速飞机、火箭、导弹、原子能工业中都有广泛的用途

可型成形注浆成形

－－－→坯料－－－－－－－－－－→

精制 ｜ 坯 装

陶瓷原料|—－－→ －－→

｜ 内．外施釉 体 坯

－－－→釉料－－－－－－－－－-→

烧 自 选 釉 烤 彩 包 入

－→ －→ 胎 －→ －→ －→ －→ －→ －→

成 瓷 瓷 绘 花 选 装 库

1 坯料制配工艺

A、搅拌工艺： 单一陶瓷原料按配方过磅投放——搅拌池搅拌均匀——抽浆高位池——过筛（2次）——除铁（2次）——沉浆池——抽浆榨泥——粗练——陈腐（15天）——精练（2次）——送成形配用。

B、球磨工艺： 单一陶瓷原料按配方过磅投放——球磨机中——按比例加水——球麻定时抽浆检测细度——放浆沉浆池——过筛（2次）——除铁（2次）——沉浆池——抽浆榨泥——粗练（2次）——陈腐（15天）——精练（2次）——送成形配用。

2 釉料制配工艺

A、釉用单一原料按配方过磅投放——球磨机中——按比例加水——球磨定时抽浆检测细度——放浆——过筛（2次）——除铁（3次）——存浆池陈腐备用。

3 日用陶瓷成形工艺流程

A、机压成形工艺流程

泥料——切泥片——压坯——带模干燥——脱模——坯体干燥——磨坯——捺水施内釉——捺外水沾外釉——取釉——扫灰检验——装匣——烧成。

B、注浆成开工艺流程

泥料化浆——高位浆桶——注浆——添浆——倒出余浆——带模干燥——起坯——利假口——坯体干燥——汤釉——接把嘴——补外水——沾釉——扫灰检验——装匣——烧成。

常温耐磨陶瓷片胶用于120℃以下受灰粉冲刷设备及遭受物料强烈冲刷或冲蚀磨损的设备粘贴耐磨陶瓷片的粘贴。耐磨陶瓷片在设备顶面及立面的粘贴。初粘力强，施工过程中不用磁铁或其他支撑措施而不脱落。

本产品广泛用于耐磨陶瓷片的粘贴，特别是火电、钢铁、冶炼、机械、煤炭、矿山等行业遭受强烈粉料冲刷或浆料冲蚀磨损严重的设备粘贴耐磨陶瓷片。特别适用于高温工况耐磨陶瓷片的粘贴。

磨煤机出口管道、排粉机内壳、钢铁厂除尘系统、风管弯头等处耐磨陶瓷片的粘贴。

耐磨陶瓷片施工

使用方法

1. 表面处理：打磨或喷砂清除被粘物表面的灰尘、油污及锈迹，最后用清洗剂清洗。

2.配胶：按A：B(质量比)=1：2将两种组分混合均匀。

3. 施胶：将调好的胶均匀涂敷于待粘物表面。

4. 固化：常温24h完全固化或常温2h后加热至80℃保温4h完全固化。

陶瓷片胶

您好！跨越电子您身边的热管理解决方案专家为您详细解答：

导热陶瓷片是以AL2O3为主要原料，以稀有金属氧化物为熔剂，经一千多度高温焙烧而成的特种陶瓷片。陶瓷散热片优势 ：

1、陶瓷热容量小，本身不蓄热，直接散热，不会像金属散热片一样形成“热  阶梯”，影响散热；

2、最大的特色，就是陶瓷本身微孔洞的结构，极大地增加了与空气接触的散热面积，大大增强了散热效果，同比条件，在自然对流状态下，散热效果比超铜、铝，密闭环境下，主动辐射散热能力8.8倍与金属材料，散热优势更加明显。

3、陶瓷本身绝缘、耐高温、抗氧化、耐酸碱、耐冷热冲击、热膨胀系数低，保证了在高低温环境或者其他恶劣环境下陶瓷散热片的稳定性；

4、陶瓷可耐大电流、可打高压、可防漏电击穿，没有噪音，不会与MOS等功率管产生耦合寄生电容，并因此简化滤波过程；所需的爬电距离比金属体要求的短，进一步节省了板空间，更利于工程师的设计和电气认证的通过；

5、陶瓷可有效防干扰、抗静电影响，并吸潮、防尘，不影响其效果；

6、陶瓷体积小、重量轻，不占空间，节省用料，节省运费，更有利于产品设计的合理布局；  

7、陶瓷属于无机材料，更符合环保；

东莞市跨越电子是国内最早专注生产制作导热材料的企业。国内导热材料行业领导品牌之一，是我国少有在导热材料领域集研发、生产于一体的厂商。这么多年来与众多世界500强企业（如：比亚迪、华为、联想、创维、康佳、雷士照明等等）建立了长期战略合作关系。

1.陶瓷片导热系数高达28.9W/(m-K)和170W/(m-K)，大小不限，厚度从0.2mm~5.5mm。远比普通导热垫片的导热系数高，因此在功率器件散热要求非常苛刻的条件下得到了广泛的应用。而目前市场上常有的导热垫片的导热系数大都在2.0 W/(m-K)以下，导热系数较高的贝格斯Sil-Pad2000系列也只有3.5W/(m-K)；是代替硅胶片、矽胶片、软矽胶垫、绝缘粒、云母片理想材料；

2.使用寿命较长。可以减少设备的维修次数，提高设备运行的安全性和稳定性；

3.耐高温和高压。陶瓷垫片的击穿强度在15kV~65kV，允许使用的最高温度达1600℃，能适应高温、高压、高磨损、强腐蚀的恶劣工作环境，满足电源产品在各种场合的应用要求。

专业人士推荐应用实例：产品有以下问题，可选择高导热陶瓷片

1、开机后半小时以上，有炸机，烧管现象的，需电路检查无异常。

2、开机一段时间，测量管子波形由正常转为不正常的变形状态。

3、手摸管子很发烫，而散热片不发热的情况。

4、产品卖出后，很长一段时间，客户退回的烧管坏机。

5、设备对于导热绝缘要求高。