薄膜陶瓷基板和厚印刷陶瓷基板有什么区别

随着功率器件（LED、LD、IGBT、CPV等）的不断发展，散热已成为影响器件性能和可靠性的关键技术。陶瓷基板因其优异的导热性、介电性能和机械强度而受到青睐。根据工艺不同，平板陶瓷基板主要分为薄膜陶瓷基板（TFC）、厚印刷陶瓷基板（TPC）、陶瓷覆铜基板（DBC/AMB/DPC）等。

1.薄膜陶瓷基板

薄膜陶瓷基板采用磁控溅射、真空蒸镀、电化学沉积等薄膜工艺在陶瓷基板表面形成金属层，然后通过掩模和刻蚀工艺形成特定的金属图案。

特点：

• 工作温度低，整个过程工作温度低于300℃。不会因高温而损坏材料和功能。
• 金属陶瓷间结合强度高（＞2kg/mm²）。
• 优异的导热系数为 24 至 170W/m·k。
• 由于溅射镀膜的沉积速率较低，TFC基板表面的金属层厚度较小（一般小于1um）。
• 布线精度高，采用掩膜、蚀刻等精密操作，可以制备出图形精度高（线宽/线距小于10um）的陶瓷基板。
• 金属层的厚度是可控的。

常见的薄膜陶瓷基板：氧化铝、氮化铝、铍。主要应用：大功率、小尺寸、散热要求高、布线精度要求高的器件封装。例如用于激光器、激光雷达、LED等大功率芯片封装。

2.厚印刷陶瓷基板

厚印刷陶瓷基板是采用丝网印刷工艺印刷金属布线层，然后脱脂烧结（一般850~900℃）形成电路。其工艺流程如下图所示。根据金属浆料的粘度和丝网的尺寸，制备的金属线路层的厚度一般为10um~20um（提高金属层的厚度可以通过多次丝网印刷来实现）。

TPC基板制备工艺流程

特征：

• 制备工艺简单，对加工设备和环境要求低，生产效率高，制造成本低。
• 表面线路金属层与陶瓷结合力非常好，不易脱落。
• 抗热震性能好，热稳定性高。
• 制备的金属线路层厚度一般为10um~20um（提高金属层厚度可通过多次丝网印刷来实现）。
• 由于浆料流变性和丝网印刷精度的影响，印刷电路图形的精度受到限制，无法获得高精度的线路（最小线宽/线距一般在100um以上）。
• 另外，为了降低烧结温度，提高金属层与陶瓷基体的结合强度，通常在金属浆料中添加少量玻璃相，这不可避免地降低了金属的导电率和导热率布线层。

因此，厚印刷陶瓷仅用于线路精度要求不高的电子器件封装，如汽车电子等。

三、薄膜、陶瓷基板和厚印刷陶瓷基板的区别

厚印刷基板和薄膜陶瓷基板有两个区别：

1）膜厚的区别

膜厚一般在10um以上，薄膜的膜厚在10um以下，大部分在1um以下；

2）制造工艺的区别

一般采用丝网印刷工艺，薄膜陶瓷基板采用真空蒸镀、磁控溅射等工艺方法。

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