一文了解什么是陶瓷PCB板

什么是陶瓷PCB板？

陶瓷PCB板也叫陶瓷基板、陶瓷电路板，陶瓷覆铜板，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)陶瓷基片或者其他陶瓷基片表面(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pcb板已成为大功率电力电子电路结构技术和互联技术的基础材料。

陶瓷板的优点

1. 陶瓷pcb板有非常好的导热和绝缘性能陶瓷pcb板采用的陶瓷基片做的, 陶瓷基片本身具有非常好的绝缘性能和导热性能,导热系数25~230w,绝缘性能非常好 。

2. 陶瓷pcb板的介电常数非常低,介质损耗小,具有非常好的高频性能,介电损耗小 ,高频性能好, 在高频通讯领域被广泛应用 。

3. 高频陶瓷PCB的介电常数一般至少在5以上,而且介电常数要稳定 ,介电常数低于5做高频陶瓷pcb就比较难.一般要求高介电常数10或者更高,这个具体做多少还是要根据高频需要来确定 。

4. 陶瓷pcb板耐高温 、 耐腐蚀 、 环保 、能在非常复杂环境下 ，长期高频率的工作 ， 使用寿命长 。

陶瓷板的缺点

1.陶瓷pcb板尺寸较小 ，一般尺寸都小于127mm ，特殊定制200mm , 230mm , 一般价格较贵 ，板材成本较高 。另外陶瓷pcb板因为是陶瓷材质 ，不像fr4板那样有更好的韧性 ，可以做一米多长 ，另外就是陶瓷pcb板加工过程容易碎板 ，报废率较高 ，报废率20%左右 。

2. 陶瓷板制作周期长，工艺复杂 。

附：陶瓷板能做单面 ， 双 面 ，4-18层。

陶瓷板应用场景

陶瓷板产品主要涉及产品类型为汽车、陶瓷封装、新能源等。

陶瓷线路板应用领域

1.航空航天

在航空航天领域 ，陶瓷线路板因其卓越的耐高温 。耐腐蚀 、耐辐射等特性 ，成为了该领域电子设备制造的重要选择 。

2. 汽车工业

陶瓷线路板作为一种高可靠性 、耐恶劣环境的电子组件，被广泛应用于发动机控制 、底盘控制 、安全系统控制等关键部位 。

3. 能源领域

陶瓷线路板具有优异的耐高温 、耐腐蚀特性 ，能够适应极端环境下的高强度工作

4. 医疗设备

在医疗影像设备(如CT 、M RI等 ) 中，陶瓷线路板被用于信号处理 、图像生成等关键部位 。此外 ，陶瓷线路板还被应用于各种医疗器械 ( 如手术器械 、治疗器械等 )的电子控制系统中 。

5. 通信电子

在移动通信基站 、卫星通信设备、雷达等通信系统中 ，陶瓷线路板被用于信号处理 、功率放大等关键部位。 此外 ，陶瓷线路板还被应用于各种通信协议转换器 、光纤通信设备等高端通信产品的制造中 。

6. 消费电子

在电视、音响、游戏机等家电产品的制造中，陶瓷线路板被用于信号处理 、电源管理 、控制电路等关键部位 。此外 ，陶瓷线路板还被应用于各种数码产品的制造中，如手机 、平板电脑 、笔记本电脑等 。

7.  工业控制

用于信号处理 、控制电路等关键部位 。此外， 陶瓷线路板还应用于各种工业仪表的制造中，如压力表 、温度表 、流量表等 。

陶瓷板流程

陶瓷线路板流程解析

1 .钻孔采用的是激光设备或者高精密的机械钻孔设备

2 .真空电镀，是在真空环境下电镀覆铜，两面同时覆铜 ，时间大概需要30小时左右

3 .烧结耗时比较长 ，也是最关键的工序 。

4 .激光切割，常规公差+ / -0.1MM ， 极限+ / - 0 .05 mm. 如果公差比这小 ，例如0.075MM ，切割速度慢些就可以控 制 .

5 .冷压是让陶瓷粉与内层生胚均匀覆盖，厚度一般0.1MM

6 .热压温度1600 - 1800度 ，烧结过程中 ，让陶瓷粉紧密与内层生胚精密相连 . 需要的时间比较长 。

烧结工序详解

烧结定义：生坯经过初步干燥后 ，需要进行烧结以提高坯体的强度 、热稳定性及化学稳定性 。在烧结过程中陶瓷内部会发生一系列物理和化学变化 ，体积减小 、密度增加 、强度和硬度提高 ，晶粒发生相变等 ，使陶瓷坯体达到所要求的物理性能和力学性能  附  熟胚就不需要烧结 ， 熟胚硬度强， 所以双面板一般都直接用熟胚制作 ，生胚是柔软的 ，多层板必须要用生胚 。

热压烧结 ：热压烧结（ hot -pressing ， HP ）是一种机械加压的烧结方法 ，此法是先把陶瓷粉末装在模腔内 ，在加压的同时将粉末加热到烧成温度 ，由于从外部施加压力而补充了驱动，因此可在较短时间内达到致密 化 ，并且获得具有细小均匀晶粒的显微结构 。这种烧结方式可 获得更好的材料力学性能 ，减少烧结时间或降低烧结温度 ，减少共价键陶瓷烧结助剂用量 ，从而提高材料的高温力学性能 。

陶瓷板的材料以及区别

氧化铝和氮化铝的区别

1.  氮化铝陶瓷片硬度要远高于氧化铝 ；

2.  氮化铝的热膨胀系数和电子元器件更为接近 ；

3.  氮化铝陶瓷的导热系数高达210W/M -k ，导热效率是氧化铝陶瓷的5 ~ 8倍 ；

4.  氮化铝陶瓷能承受2100 ℃以上高温 ，而氧化铝陶瓷耐温在 1700 ℃左右 ；

5.  氧化铝陶瓷不可急剧冷却（ 会碎 )而氮化铝可以（ 不 会 碎 ）

6 . AlN陶瓷为灰色 ，黑色 . 氧化铝以白色为主 . 含量一般在92% 左右的氧化铝，如果纯度高 , 比如99% , 颜色就是淡黄色

陶瓷板的常见问题以及检验标准

1、焊线之前进行加热预处理因陶瓷PCB受到过激光的处理，只有通过合理的加热预处理，才能够使陶瓷PCB升温更加均匀。客户从陶瓷PCB厂家购买陶瓷PCB后，焊线时请尽可能避免温差过大，在焊接时进行提前预热，才能够保证焊线处理之后的陶瓷PCB拥有更好的通电性能。

2.双面陶瓷板，真空覆铜要平整，基板不能有任何杂质异物

3.多层陶瓷板，压合温度控制。

4.转工序要轻拿轻放。

5.每个工序，板表面要绝对清洁

6.激光切割温度不能过高，板边容易发黑.

检验标准

1.板厚测量，正常公差是+/-10%常规（极限+/-0.075mm）

2.外观目测，检查项目：（1）表面干净无异物，平整；（2）板侧面不能发黑

3.孔径大小测量，公差+/-0.075MM常规（极限0.05mm).

4.板的尺寸测量，公差+/-0.1MM.（客户要求的特殊公差例如+/-0.05，+/-0.03MM）要特别注意（价格会增加）

陶瓷板常规交期和价格

1.材料氧化铝(AL2O3)和氮化铝(ALN).氮化铝板材价格是氧化铝的10倍.

2.（板厚，孔径，外形尺寸）公差产出正常控制范围

3.特殊工艺，有半孔，金属包边，阻抗，等等跟FR4特殊工艺一样

4.铜厚，常规是20UM-30UM

5.板厚，厚度越厚，价格越高.最薄基板0.25MM.常规厚度0.4/0.5/0.7/1.0/1.2(极限0.1mm超出1.2mm需要定制板材）

6.表面处理工艺，一般是沉金，OSP，沉锡。喷锡不做.（表面处理工艺对价格影响不大，除了镍钯金工艺）

交期

小批量（5个平米以内）交期在样品交期基础上增加5天。其余数量根据实际情况而定.每增加两层线路，交期多5天.（以下仅供参考）

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