陶瓷薄厚膜基板主要制造工艺解析

HTCC多层高温共烧陶瓷薄膜电路基板是一种将高温共烧陶瓷（HTCC）多层三维互连与表面薄膜精细金属化相结合的混合集成基板。它兼具结构强度高、耐高温、导热性能好、布线密度高、物理化学性质稳定、气密性优良等特点，可应用于光通信400G/800G/1.6T高速光模块、微波射频、功率器件、T/R组件等领域。

典型的多层共烧陶瓷薄厚膜电路基板通常由两部分构成：中心为HTCC多层陶瓷本体，上下表面为薄膜金属化精细布线。其制造路线一般分为两个阶段：先通过HTCC工艺制备多层陶瓷基板，再通过薄膜工艺在基板正、背面制作精细线路。

HTCC阶段主要以氮化铝生瓷带和钨金属浆料为原料。通过丝网印刷将金属浆料印刷在生瓷带上形成电路图形，并采用通孔填充实现上下层电气互连；随后进行多层叠压，经高温共烧（氮化铝/钨体系通常需在1800°C左右或更高）和表面处理后，形成具有三维布线结构的单片陶瓷基板。之后通过研磨、抛光等处理，获得平整、光洁的陶瓷表面，使表面粗糙度满足薄膜电路制作要求，再利用薄膜工艺在HTCC基板正、背面制作精细线条。

制造工艺流程如下：

浆料制备

将陶瓷粉体、粘结剂、增塑剂、溶剂等原材料按配方混合均匀，制备稳定、均匀的流延浆料。

流延成型

将浆料通过流延成型并干燥，制成厚度均匀的生瓷带。

通孔冲孔/填充

在生瓷带上加工通孔，并在孔内填充导电浆料，实现层间电气连接。

丝网印刷

将电路图案印刷在每一层生瓷片表面，形成厚膜金属化布线。

层压

将印刷后的生瓷片按设计叠层并压合，在陶瓷基板内部形成三维电路结构。

切割

将层压后的基板切割成独立基板，以便进行共烧。

共烧

单个基板在高温炉中进行共烧，使陶瓷与金属化层一体化致密烧结。

磨抛

对共烧陶瓷基板表面进行研磨和抛光，确保后续薄膜沉积所需的平整度与表面光洁度。

薄膜沉积

通过蒸发或溅射等方式在基板表面沉积薄膜金属层。

光刻

在基板上涂覆光刻胶，并进行曝光、显影，形成精细图形。

蚀刻

通过化学蚀刻去除未受光刻胶保护的金属区域，随后去除光刻胶。

电镀

利用电镀工艺对金属层进行增厚，降低线路电阻，并提高可焊性与可靠性。

切割

将基板切割成一个个独立单元。

检验/包装/发货

成品基板经最终检验后，进行洁净包装并发货。

随着AI算力与数据中心建设加速，光通信市场持续增长。陶瓷薄厚膜基板已应用于400G、800G、1.6T等高频高速光模块，并在微波射频、功率器件和T/R组件等场景中发挥重要作用，市场需求呈快速增长态势。