陶瓷基板pcb工艺流程
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。
陶瓷基板pcb工艺流程11、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。
陶瓷基板pcb工艺流程2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工艺流程3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。
耐磨陶瓷片处理技术有哪些特点
1、内衬陶瓷片采用互锁式结构，在钢管内经上形成一个完整的圆形结构，环环相扣形成一个机械自锁力，使陶瓷片不易脱落。陶瓷块紧贴钢管内壁互压贴附，衔接牢固，保证瓷块不脱落。
2、陶瓷片表面光滑，使粉尘输送阻力减小，陶瓷片错列布置，耐撞击，单个瓷块间横向间隙不大于0.1㎜，竖向间隙不大于0.2㎜，相邻的两块高度差不大于0.2㎜。
3、耐磨陶瓷片硬度85值以上，耐磨耐腐蚀。
耐磨陶瓷片耐磨弯头
耐磨陶瓷片处理技术
其工作原理为：当电压作用于压电陶瓷时，就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面，当振动压电陶瓷时，则会产生一个电荷。利用这一原理，当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器，所谓叫双压电晶片元件，施加一个电信号时，就会因弯曲振动发射出超声波。相反，当向双压电晶片元件施加超声振动时，就会产生一个电信号。基于以上作用，便可以将压电陶瓷用作超声波传感器。
用陶土烧制的器皿叫陶器,用瓷土烧制的器皿叫瓷器.陶瓷则是陶器,炻器和瓷器的总称.凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料,经过配料, 成型,干燥,焙烧等工艺流程制成的器物都可以叫陶瓷.
河北耐磨陶瓷衬板耐磨陶瓷片是以AL2O3为主要原料，以稀有金属氧化物为熔剂，经一千七百度高温焙烧而成的特种刚玉陶瓷。
耐磨陶瓷片性能特点
1. 硬度大 其洛氏硬度为HRA80-90，硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。
2. 耐磨性能极好 其耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的171.5倍。根据我们十几年来的客户跟踪调查，在同等工况下，可至少延长设备使用寿命十倍以上。
3. 重量轻 其密度为3.5g/cm3，仅为钢铁的一半，可大大减轻设备负荷。
4. 粘接牢固、耐热性能好 耐磨陶瓷片采用耐热强力胶粘贴在设备内壁。在350℃下可长期运行不老化，用于粘固型产品的无机粘合剂耐温750℃。粘接剂耐温性能和粘接力性能指标在国内遥遥优秀。
5.适用范围广 适合火电、钢铁、冶炼、机械、煤炭、矿山、化工、水泥、港口码头等企业的输煤、输料系统、制粉系统、排灰、除尘系统等一切磨损大的机械设备上，均可根据不同的需求选择不同类型的产品。我公司拥有一流的施工防磨队伍，精工细作，所进行的耐磨陶瓷防磨工程均质量优良，为出现陶瓷炸裂和脱落现象，解决了陶瓷防磨贴合不老的技术难题。
钛酸钡类（BaTiO3）,原材料有二氧化钛、碳酸钡、碳酸锶等；
锆钛酸铅类（PbZrTiO3）,原材料有二氧化钛、氧化锆、氧化铅、、碳酸锶、氧化铌、氧化镧等；
铌镁酸铅类（PbNbMgO3）,原材料有氧化铌、氧化镁、氧化铅、、碳酸锶、氧化镧等.
电极是银和低温玻璃材料.
灰铸铁、球墨铸铁、淬硬钢和某些未淬硬钢、耐热合金则特别适合，对这些材料而言，陶瓷刀片应用成功，还需要刀片刃口的外观及微观质量保证，并需要最佳的切削参数。
陶瓷刀片比硬质合金刀片相比，可承受2000℃的高温，而硬质合金在800℃时则变软，所以陶瓷刀片更具有高温化学稳定性，可高速切削，但其缺点是氧化铝陶瓷刀片的强度和韧性很低，容易破碎。因陶瓷刀片耐高温，对高温高速切削更有利。
由于陶瓷热导率低，高温只在刀尖，高速切削所产生的热量都随切屑带走，所以氧化铝陶瓷刀片能够且最好高于硬质合金切削的10倍线速度下进行切削，才能真正体现陶瓷刀片的优点。
陶瓷刀片使用注意事项
平时不用的时候请勿随意放置，要放到专门的刀架或者储存盒中避免无意中碰到伤及个人。
氧化锆陶瓷刀片使用非常方便，其清洁保健也非常简单，用完后即以清水洗净，抹干刀身时应由刀柄抹向刀刃以免伤手。
为达到良好功效，氧化锆陶瓷砍刀与氧化锆陶瓷片刀在选材及加工过程磨抛、开刃上是截然不同的千万不要用砍刀以外的其他氧化锆陶瓷刀砍骨包括鱼骨，这样会导致氧化锆陶瓷刀刃严重受损坏，也不要用氧化锆陶瓷刀面去拍打食物。
以上内容参考 百度百科-陶瓷刀具
产品简介：
本产品是由贵金属所构成的高传导介质电路与高热传导系数绝缘材料结合而成的高热传导基板。可又效解决PCB与铝基板低导热的问题。达到有效将高热电子元件所产生的热导出，增加元件稳定度及延长使用寿命。
产品特性：
不需要变更原加工程序
优秀机械强度
具良好的导热性
具耐抗侵蚀
具耐抗侵蚀
良好表面特性，优异的平面度与平坦度
抗热震效果佳
低曲翘度
高温环境下稳定性佳
可加工成各种复杂形状
陶瓷（AL2O3）基板与铝基板比较表
陶瓷（AL2O3）基板 铝基板
高传导介378~429W/(m·K）
陶瓷（AL2O3）24~51W/(m·K）
铜箔 390~401W/(m·K）
绝缘体 0.8~2.2W/(m·K）
铝板 210~255W/(m·K）
直接导热 绝缘层阻绝导热
陶瓷（AL2O3）基板与其他厂陶瓷（AL2O3）基板比较表
陶瓷（AL2O3）基板 其他厂陶瓷（AL2O3）基板
高传导介质 378~429W/(m·K）
陶瓷（AL2O3）板 24~51W/(m·K）
铜箔 390~401W/(m·K）
陶瓷（AL2O3）板 24~51W/(m·K）
1.2XX°C-350°C电路正常
2.高温加热锡盘450°C40秒电路正常
3.制作过程不需酸洗，无酸的残留
4.电阻率为1.59x10^-8Ω.m 1.2XX°C-350°C电路剥离或被锡溶解
2.高温加热锡盘450°C40秒电路剥离
3.制作过程需酸洗，会由酸性物质残留，会造成线路氧化及剥离
应用：
LED照明用基板、高功率LED基板
PC散热、IC散热基板、LED电视散热基板
半导体及体集成电路的散热基板
可替代PCB及铝基板
应用实例：
10W LED球灯经红外线热像测温仪检测
点灯时间超过72小时
环境温度28.4°C
内壁温度60°C
点编号 温度 X Y 附注
1 84.57 114 58 全面积最高温
2 84.08 229 119
3 82.27 118 181
4 64.07 168 183
点编号 温度 X Y 附注
1 53.31 117 143 全面积最高温
2 52.78 138 155
3 45.86 166 186
4 51.89 205 159
陶瓷基板与铝基板比较图
陶瓷基板种类及比较：
系统电路板的种类包括：
铝基板（MCPCB)
印刷电路板（PCB）
软式印刷电路板（FPC）
陶瓷基板种类主要有：
高温熔合陶瓷基板（HTFC)
低温共烧多层陶瓷（LTCC)
高温共烧多层陶瓷（HTCC)
直接接合铜基板（DBC）
直接镀铜基板（DPC）
1-1 HTFC（Hight-Temperature Fusion Ceramic)
HTFC 称为高温熔合陶瓷基板，将高温绝缘性及高热传导的AL2O3或AIN陶瓷基板的单面或双面，运用钢板移印技术，将高传导介质材料印制成线路，放置于850~950°C的烧结炉中烧结成型，即可完成。
2-1 LTCC（Low-Temperature Co-fired Ceramic)
LTCC 又称为低温共烧多层陶瓷基板，此技术须先将无机的氧化铝粉与越30%~50%的玻璃材料加上有机粘结剂，使其混合均匀称为为泥装的浆料，接着利用刮刀把浆料刮成片状，再经由一道干燥过程将片状浆料形成一片片薄薄的生胚，然后依各层的设计钻导通孔，作为各层讯号的传递，LTCC内部线路则运用网版印刷技术，分别于生胚上做填孔及印制线路，内外电极则可分别使用银、铜、金等金属，最后将各层做叠层动作，放置于850~900°C的烧结炉中烧结成型，即可完成。
3-1 HTCC（Hight-Temperature Co-fired Ceramic)
HTCC 又称为高温共烧多层陶瓷，生产制造过程与LTCC极为相似，主要的差异点在于HTCC的陶瓷粉末并无玻璃材质，因此，HTCC必须在高温1200~1600°C环境下干燥硬化成生胚，接着同样钻上导通孔，以网版印刷技术填孔于印制线路，因其共烧温度较高，使得金属导体材料的选择受限，其主要的材料为熔点较高但导电性却较差的钨、钼、锰…等金属，最后再叠层烧结成型。
4-1 DBC（Direct Bonded Copper)
DBC 直接接合铜基板，将高绝缘性的AL2O3或AIN陶瓷基板的单面或双面覆上铜金属后，经由高温1065~1085°C的环境加热，使铜金属因高温氧化，扩撒与AL2O3材质产生（Eutectic）共晶熔体，是铜金属陶瓷基板粘合，形陶瓷复合金属基板，最后依据线路设计，以蚀刻方式备至线路。
5-1 DPC（Direct Plate Copper)
DPC 也称为直接镀铜基板，先将陶瓷基板做前处理清洁，利用薄膜专业制造技术—真空镀膜方式于陶瓷基板上溅镀于铜金属复合层，接着以黄光微影的光阻被覆曝光，显影，蚀刻，去膜制程完成线路制作，最后再以电镀/化学镀沉积方式增加线路的厚度，待光阻移除后即完成金属化线路制作。
陶瓷导热基板特性
在了解陶瓷散热基板的制造方法后，接下来将进一步的探讨各个散热基板的热性具有哪有差异，而各项特性又分别代表了什么样的意义，为何会影响散热基板在应用时必须作为考量的重点，以下表一 陶瓷导热基板特性比较中，本文取了导热基板的：（1）热传导率、（2）制程温度、（3）线路制作方法、（4）线径宽度、（5）制作线路是否需要酸洗或蚀刻、（6）陶瓷基板是否会残留酸、（7）焊点加工温度、（8）线路工作环境温度，八项特性作进一步的讨论：
表一、陶瓷导热板特性比较
Item HTFC LTCC HTCC DBC DPC
热传导系数
（W/mK） AL2O3：20~51（W/mK）
AIN:170~220（W/mK） 2~3（W/mK） 16~17（W/mK） AL2O3:20~51（W/mK）
AIN:170~220（W/mK） AL2O3:20~51（W/mK）
AIN"170~220（W/mK）
操作环境温度 850~950°C 850~900°C 1300~1600°C 1065~1085°C 250~350°C
线路制作方式 薄膜印刷 厚膜印刷 厚膜印刷 微影制程 微影制程
线径宽度 150um 150um 150um 150um 10~50um
酸洗蚀刻 不需要 不需要 不需要 需要 需要
残留酸 无 无 无 有（会侵蚀线路） 有（会侵蚀线路）
焊点加工 450°C/40秒线路正常 2XX°C~450°C/3~5秒线路剥离或被锡溶解（不可烙铁加工）
线路工作环境温度 800°C线路表面轻微碳化仍可正常运作 800°C线路完全剥离或完全碳化无法运作
热传导率
热传导率又称为热导率，它代表了基板材料本身直接传导热能的一种能力，数值越高代表其导热能力越好。LED导热基板最主要的作用就是在于，如何有效的将热能从LED晶粒传导到散热系统，以降低LED晶粒的温度，增加发光效率与延长LED寿命，因此，导热基板热传导效果的优劣就将成为业界在选用导热基板时重要的评估项目之一。检视表一，由把重陶瓷散热基板的比较可明显看出，虽然AL2O3材料的热传导率约在20~51（W/mK）之间，LTCC为降低其烧结温度而添加了30%~50%的玻璃材料，使其热传导率降至20~51（W/mK）左右；而HTCC因其普通共烧温度略低于纯AL2O3基板的烧结温度，而使其因材料密度较低使得热传导系数低于AL2O3基板约在16~17（W/mK）之间。一般来说，LTCC与HTCC导热效果并不如HTFC、DBC、DPC导热基板理想
