陶瓷PCB在電子封裝過程中基板主要起機(jī)械支撐保護(hù)與電互連(絕緣)作用。隨著電子封裝技術(shù)逐漸向著小型化、高密度、多功能和高可靠性方向發(fā)展示，電子系統(tǒng)的功率密度隨之增加，散熱問題越來越嚴(yán)重。器件的散熱影響條件眾多，其中基板材料的選用也是關(guān)鍵的一環(huán)。為了提高這些微電子器件性能 (特別是可靠性)，必須將其芯片封裝在真空或保護(hù)氣體中，實(shí)現(xiàn)氣密封裝 (芯片置于密閉腔體中，與外界氧氣、濕氣、灰塵等隔絕)。因此，必須首先制備含腔體 (圍壩)結(jié)構(gòu)的三維基板，滿足封裝應(yīng)用需求。目前常見的三維陶瓷基板主要有：高/低溫共燒陶瓷基板( HTCC/LTCC) 、多層燒結(jié)三維陶瓷基板 (MSC)、直接粘接三維陶瓷基板 (DAC)、多層鍍銅三維陶瓷基板（MPC）以及直接成型三維陶瓷基板(DMC) 等。

目前，電子封裝常用的基板材料主要有四大類：聚合物基板；金屬基板；復(fù)合基板；陶瓷基板。陶瓷基板材料以其強(qiáng)度高、絕緣性好、導(dǎo)熱和耐熱性能優(yōu)良、熱膨脹系數(shù)小、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子封裝基板。陶瓷封裝基板材料主要包括Al2O3、BeO和AlN等。目前，Al2O3陶瓷是應(yīng)用最成熟的陶瓷封裝材料，以其耐熱沖擊性和電絕緣性較好、制作和PCB加工技術(shù)成熟而被廣泛應(yīng)用。相對于塑料基和金屬基，其優(yōu)點(diǎn)是：
（1）低介電常數(shù)，高頻性能好。
（2）絕緣性好、可靠性高。
（3）強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定性好。
（4）熱膨脹系數(shù)低，熱導(dǎo)率高。
（5）氣密性好，化學(xué)性能穩(wěn)定。
（6）耐濕性好，不易產(chǎn)生微裂現(xiàn)象。

陶瓷封裝材料缺點(diǎn)是：成本較高，適用于高級微電子器件的封裝，如航空航天和軍事工程的高可靠、高頻、耐高溫、氣密性強(qiáng)的封裝。

在移動通信、家用電器、汽車等領(lǐng)域也有著廣泛應(yīng)用。部分國家相繼開發(fā)出多層陶瓷基片，使其成為一種廣泛應(yīng)用的高技術(shù)陶瓷，從結(jié)構(gòu)與制作工藝，陶瓷基板可分為高溫共燒多層陶瓷基板、低溫共燒陶瓷基板、厚膜陶瓷基板、直接鍵合銅陶瓷基板等。

高溫共燒多層陶瓷基板制備工藝是：先將陶瓷粉（Si3N4、Al2O3、AlN）加入有機(jī)黏結(jié)劑，混合均勻后成為膏狀漿料，接著利用刮刀將漿料刮成片狀，再通過干燥工藝使片狀漿料形成生坯，然后依據(jù)各層的設(shè)計(jì)鉆導(dǎo)通孔，采用絲網(wǎng)印刷金屬漿料進(jìn)行布線和填孔，最后將各生坯層疊加，置于高溫爐（1600℃）中燒結(jié)而成。因?yàn)闊Y(jié)溫度高，導(dǎo)致金屬導(dǎo)體材料的選擇受限（主要為熔點(diǎn)較高但導(dǎo)電性較差的鎢、鉬、錳等金屬），制作成本高，熱導(dǎo)率一般在20~200W/（m ℃），取決于陶瓷粉體組成與純度。

此外，受到絲網(wǎng)印刷工藝限制，HTCC基板線路精度較差，難以滿足高精度封裝需求。但HTCC基板具有較高機(jī)械強(qiáng)度和熱導(dǎo)率 [20 W/(m·K) ~ 200 W/(m·K)]，物化性能穩(wěn)定，適合大功率及高溫環(huán)境下器件封裝。將HTCC工藝應(yīng)用于微型蒸汽推進(jìn)器，制備的微型加熱器比硅基推進(jìn)器效率更高，能耗降低 21%以上。為了降低HTCC制備工藝溫度，同時提高線路層導(dǎo)電性，業(yè)界開發(fā)了LTCC基板。與HTCC制備工藝類似，只是LTCC制備在陶瓷漿料中加入了一定量玻璃粉來降低燒結(jié)溫度，同時使用導(dǎo)電性良好的Cu、Ag和Au等制備金屬漿料。

低溫共燒陶瓷基板制備工藝與高溫共燒多層陶瓷基板類似，其區(qū)別是在Al2O3粉體中混入質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%-50%的低熔點(diǎn)玻璃料，使燒結(jié)溫度降低至850~900℃，因此可以采用導(dǎo)電率較好的金、銀作為電極和布線材料。但另一方面，因?yàn)榈蜏毓矡沾苫逄沾闪现泻胁Ａ?，其綜合熱導(dǎo)率僅為2~3W/（m·℃）。此外，由于低溫共燒陶瓷基板采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制作金屬線路，有可能因張網(wǎng)問題造成對位誤差。而且多層陶瓷疊壓燒結(jié)時還存在收縮比例差異問題，影響成品率。

由于在陶瓷漿料中添加了玻璃粉，導(dǎo)致基板熱導(dǎo)率偏低 [一般僅為 3 W/(m·K) ~ 7 W/(m·K)]。此外與HTCC一樣，由于LTCC基板采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制作金屬線路，有可能因張網(wǎng)問題造成對位誤差，導(dǎo)致金屬線路層精度低。而且多層陶瓷生胚疊壓燒結(jié)時還存在收縮比例差異問題，影響成品率，一定程度上制約了LTCC基板技術(shù)發(fā)展。經(jīng)過表面處理將LTCC基板翹曲由150μm ~ 250μm降低至80μm ~ 110μm。通過改進(jìn)LTCC基板封裝形式，去掉芯片與金屬基底間絕緣層，模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其熱阻降低為7.3 W/(m·K)，滿足大功率LED封裝需求。

這里需要注意的是，在實(shí)際生產(chǎn)中，為了提高低溫共燒陶瓷基板導(dǎo)熱性能，可在貼片區(qū)增加導(dǎo)熱孔或?qū)щ娍?，但缺點(diǎn)是會造成成本增加。同時為了拓展陶瓷基板的應(yīng)用領(lǐng)域，一般采用多層疊壓共燒工藝，可以制備出含腔體的多層結(jié)構(gòu)（通常稱為陶瓷管殼而非陶瓷基板），滿足電子器件氣密封裝要求，廣泛應(yīng)用于航空航天等環(huán)境惡劣及光通信等可靠性要求較高的領(lǐng)域。

與HTCC/LTCC基板一次成型制備三維陶瓷基板不同，有些工廠采用多次燒結(jié)法制備了MSC基板。其工藝首先制備厚膜印刷陶瓷基板(TPC)，隨后通過多次絲網(wǎng)印刷將陶瓷漿料印刷于平面TPC基板上，形成腔體結(jié)構(gòu)，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，得到的MSC基板樣品。由于陶瓷漿料燒結(jié)溫度一般在800°C左右，因此要求下部的TPC基板線路層必須能耐受如此高溫，防止在燒結(jié)過程中出現(xiàn)脫層或氧化等缺陷。

TPC基板線路層由金屬漿料高溫?zé)Y(jié) (一般溫度為850°C ~ 900°C) 制備，具有較好的耐高溫性能，適合后續(xù)采用燒結(jié)法制備陶瓷腔體。MSC基板技術(shù)生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡單，平面基板與腔體結(jié)構(gòu)獨(dú)立燒結(jié)成型，且由于腔體結(jié)構(gòu)與平面基板均為無機(jī)陶瓷材料，熱膨脹系數(shù)匹配，制備過程中不會出現(xiàn)脫層、翹曲等現(xiàn)象。

其缺點(diǎn)在于下部TPC基板線路層與上部腔體結(jié)構(gòu)均采用絲網(wǎng)印刷布線，圖形精度較低。同時因受絲網(wǎng)印刷工藝限制，所制備的MSC基板腔體厚度 (深度) 有限。因此MSC三維基板僅適用于體積較小、精度要求不高的電子器件封裝。許多微電子器件 (如加速度計(jì)、陀螺儀、深紫外 LED等) 芯片對空氣、濕氣、灰塵等非常敏感。如LED芯片理論上可工作10萬小時以上，但水汽侵蝕會大大縮短其壽命 (甚至降低至幾千小時)。愛彼電路(iPcb?)是專業(yè)高精密PCB電路板研發(fā)生產(chǎn)廠家,可批量生產(chǎn)4-46層pcb板,電路板,線路板,高頻板,高速板,HDI板,pcb線路板,高頻高速板,雙面,多層線路板,hdi電路板,混壓電路板,高頻電路板,軟硬結(jié)合板等