高(gāo)温(wēn)共(gòng)燒陶瓷 HTCC（High Temperature co-fired Ceramic），采用材料为(wèi)鎢、钼、钼、锰等高(gāo)熔點(diǎn)金(jīn)屬發(fà)热(rè)電(diàn)阻漿料按照發(fà)热(rè)電(diàn)路(lù)設計(jì)的(de)要(yào)求印(yìn)刷于(yú)92～96％的(de)氧化鋁(lǚ)流延陶瓷生(shēng)坯上(shàng)，4～8％的(de)燒結助劑然后多(duō)层(céng)疊合，在(zài)1500～1600℃下(xià)高(gāo)温(wēn)下(xià)共(gòng)燒成(chéng)一(yī)體(tǐ)。

從而(ér)具有(yǒu)耐腐蝕、耐高(gāo)温(wēn)、壽命长、高(gāo)效节(jié)能(néng)、温(wēn)度(dù)均勻、導热(rè)性(xìng)能(néng)良好(hǎo)、热(rè)補償速度(dù)快(kuài)等優點(diǎn)，而(ér)且(qiě)不(bù)含铅(qiān)、镉、汞、六(liù)價鉻、多(duō)溴联苯、多(duō)溴二(èr)苯醚等有(yǒu)害物(wù)質(zhì)，符合歐盟RoHS等环(huán)保要(yào)求。

因(yīn)燒成(chéng)温(wēn)度(dù)高(gāo)，HTCC不(bù)能(néng)采用金(jīn)、银(yín)、铜(tóng)等低(dī)熔點(diǎn)金(jīn)屬材料，必须采用鎢、钼、锰等難熔金(jīn)屬材料，这(zhè)些材料電(diàn)導率低(dī)，会(huì)造成(chéng)信(xìn)号(hào)延遲等缺陷，所(suǒ)以(yǐ)不(bù)适合做高(gāo)速或(huò)高(gāo)頻微组裝(zhuāng)電(diàn)路(lù)的(de)基板。但是(shì)，由于(yú)HTCC基板具有(yǒu)結構強(qiáng)度(dù)高(gāo)、热(rè)導率高(gāo)、化學(xué)穩定(dìng)性(xìng)好(hǎo)和(hé)布(bù)線(xiàn)密度(dù)高(gāo)等優點(diǎn)，因(yīn)此(cǐ)在(zài)大(dà)功率微组裝(zhuāng)電(diàn)路(lù)中(zhōng)具有(yǒu)广泛的(de)應(yìng)用前(qián)景。

高(gāo)温(wēn)共(gòng)燒陶瓷中(zhōng)較为(wèi)重(zhòng)要(yào)的(de)是(shì)以(yǐ)氧化鋁(lǚ)、莫来(lái)石(dàn)和(hé)氮化鋁(lǚ)为(wèi)主(zhǔ)要(yào)成(chéng)分(fēn)的(de)陶瓷。

氧化鋁(lǚ)

氧化鋁(lǚ)陶瓷技術(shù)是(shì)一(yī)種(zhǒng)比較成(chéng)熟的(de)微電(diàn)子封(fēng)裝(zhuāng)技術(shù)，它(tā) 由 92～96%氧 化 鋁(lǚ)，外(wài) 加 4～8% 的(de)燒結助劑在(zài)1500- 1700℃下(xià)燒結而(ér)成(chéng)，其(qí)導線(xiàn)材料为(wèi)鎢、钼、钼一(yī)锰等難熔金(jīn)屬。

該基板技術(shù)成(chéng)熟，介質(zhì)材料成(chéng)本(běn)低(dī)，热(rè)導率和(hé)抗彎強(qiáng)度(dù)較高(gāo)。但是(shì)，氧化鋁(lǚ)多(duō)层(céng)陶瓷基板有(yǒu)下(xià)列缺點(diǎn):：

（1）、介電(diàn)常数高(gāo)， 影響信(xìn)号(hào)傳輸速度(dù)的(de)提(tí)高(gāo)； 

（2）、導體(tǐ)電(diàn)阻率高(gāo)， 信(xìn)号(hào)傳輸損耗較大(dà)；

（3）、热(rè)膨脹系(xì)数與(yǔ)矽相差較大(dà)，從而(ér)限制了它(tā)在(zài)巨型計(jì)算機(jī)上(shàng)的(de)應(yìng)用。

莫来(lái)石(dàn)

莫来(lái)石(dàn)的(de)介電(diàn)常数为(wèi) 7.3- 7.5， 而(ér)氧化鋁(lǚ)( 96%) 的(de)介電(diàn)常数为(wèi) 9.4， 高(gāo)于(yú)莫来(lái)石(dàn)， 所(suǒ)以(yǐ)莫来(lái)石(dàn)的(de)信(xìn)号(hào)傳輸延遲时(shí)間(jiān)可(kě)比氧化鋁(lǚ)小17%左(zuǒ)右(yòu),並(bìng)且(qiě)，莫来(lái)石(dàn)的(de)热(rè)膨脹系(xì)数與(yǔ)矽很接近，所(suǒ)以(yǐ)这(zhè)種(zhǒng)基板材料得到(dào)了快(kuài)速發(fà)展(zhǎn)。

例如(rú)日立、Shinko 等公(gōng)司均開(kāi)發(fà)了莫来(lái)石(dàn)多(duō)层(céng)陶瓷基板，並(bìng)且(qiě)其(qí)産品具有(yǒu)良好(hǎo)的(de)性(xìng)能(néng)指标(biāo)。不(bù)过(guò)此(cǐ)基板的(de)布(bù)線(xiàn)導體(tǐ)只(zhī)能(néng)采用鎢、鎳、钼等， 電(diàn)阻率較大(dà)而(ér)且(qiě)热(rè)導率低(dī)于(yú)氧化鋁(lǚ)基板。

氮化鋁(lǚ)

对(duì)于(yú)氮化鋁(lǚ)基板来(lái)说(shuō)，由于(yú)氮化鋁(lǚ)热(rè)導率高(gāo)，热(rè)膨脹系(xì)数與(yǔ)Si、SiC和(hé)GaAs等半導體(tǐ)材料相匹配，其(qí)介電(diàn)常数和(hé)介質(zhì)損耗均優于(yú)氧化鋁(lǚ)，並(bìng)且(qiě) AlN 是(shì)較硬(yìng)的(de)陶瓷，在(zài)嚴酷的(de)环(huán)境条(tiáo)件(jiàn)下(xià)仍能(néng)很好(hǎo)地(dì)工作(zuò)。

比如(rú)在(zài)高(gāo)温(wēn)时(shí) AlN 陶瓷依然具有(yǒu)极好(hǎo)的(de)穩定(dìng)性(xìng)，因(yīn)此(cǐ)，氮化鋁(lǚ)用作(zuò)多(duō)层(céng)基板材料，在(zài)國(guó)內(nèi)外(wài)都得到(dào)了广泛研究並(bìng)已經(jīng)取(qǔ)得令人矚目的(de)進(jìn)展(zhǎn)。

氮化鋁(lǚ)基板所(suǒ)具有(yǒu)的(de)缺點(diǎn)是(shì):

（1）、布(bù)線(xiàn)導體(tǐ)電(diàn)阻率高(gāo)，信(xìn)号(hào)傳輸損耗較大(dà)；

（2）、燒結温(wēn)度(dù)高(gāo)，能(néng)耗較大(dà)；

（3）、介電(diàn)常数與(yǔ)低(dī)温(wēn)共(gòng)燒陶瓷介質(zhì)材料相比還(huán)較高(gāo)；

（4）、氮化鋁(lǚ)基板與(yǔ)鎢、钼等導體(tǐ)共(gòng)燒后， 其(qí)热(rè)導率有(yǒu)所(suǒ)下(xià)降；

（5）、丝(sī)网(wǎng)印(yìn)刷的(de)電(diàn)阻器及(jí)其(qí)他無源元(yuán)件(jiàn)不(bù)能(néng)並(bìng)入高(gāo)温(wēn)共(gòng)燒工藝，因(yīn)为(wèi)这(zhè)些無源元(yuán)件(jiàn)的(de)漿料中(zhōng)的(de)金(jīn)屬氧化物(wù)，会(huì)在(zài)該工藝的(de)還(huán)原气(qì)氛下(xià)反應(yìng)而(ér)使性(xìng)能(néng)變(biàn)坏；

（6）、外(wài)层(céng)導體(tǐ)必须鍍鎳鍍金(jīn)保護其(qí)不(bù)被(bèi)氧化，同(tóng)时(shí)增加表(biǎo)面(miàn)的(de)電(diàn)導率並(bìng)提(tí)供能(néng)夠進(jìn)行線(xiàn)焊和(hé)锡(xī)焊元(yuán)器件(jiàn)貼裝(zhuāng)的(de)金(jīn)屬化层(céng)。

雖(suī)然有(yǒu)这(zhè)些缺點(diǎn)，但從總(zǒng)體(tǐ)上(shàng)来(lái)说(shuō)，氮化鋁(lǚ)基板比其(qí)他高(gāo)温(wēn)共(gòng)燒陶瓷基板有(yǒu)更(gèng)多(duō)的(de)優勢，在(zài)高(gāo)温(wēn)共(gòng)燒陶瓷領域有(yǒu)很好(hǎo)的(de)發(fà)展(zhǎn)前(qián)途。

HTCC陶瓷發(fà)热(rè)片(piàn)是(shì)一(yī)種(zhǒng)新(xīn)型高(gāo)效环(huán)保节(jié)能(néng)陶瓷發(fà)热(rè)元(yuán)件(jiàn)，相比PTC陶瓷發(fà)热(rè)體(tǐ)，具有(yǒu)相同(tóng)加热(rè)效果(guǒ)情(qíng)況下(xià)节(jié)約20～30%電(diàn)能(néng)，所(suǒ)以(yǐ)，産品广泛應(yìng)用于(yú)日常生(shēng)活、工農業技術(shù)、軍事(shì)、科學(xué)、通(tòng)讯、醫療、环(huán)保、宇航等衆多(duō)領域。

如(rú)小型温(wēn)風(fēng)取(qǔ)暖器、電(diàn)吹風(fēng)、烘干(gàn)機(jī)、干(gàn)衣(yī)機(jī)、暖气(qì)機(jī)、冷(lěng)暖抽湿(shī)機(jī)、暖手(shǒu)器、干(gàn)燥器、電(diàn)热(rè)夾板、電(diàn)熨斗(dǒu)、電(diàn)烙铁(tiě)、卷(juǎn)發(fà)烫發(fà)器、電(diàn)子保温(wēn)瓶(píng)、保温(wēn)箱、保温(wēn)櫃、煤(méi)油(yóu)汽化爐、電(diàn)热(rè)炊具、座便陶瓷加热(rè)器、热(rè)水(shuǐ)器，红外(wài)理(lǐ)療儀、静(jìng)脈注射液加热(rè)器、小型專用晶體(tǐ)器件(jiàn)恒温(wēn)槽、工業烘干(gàn)設備、電(diàn)热(rè)粘合器，水(shuǐ)、油(yóu)及(jí)酸(suān)堿液體(tǐ)等的(de)加热(rè)元(yuán)件(jiàn)。如(rú)图(tú)所(suǒ)示是(shì)用HTCC制作(zuò)的(de)弧形發(fà)热(rè)片(piàn)和(hé)圆(yuán)形發(fà)热(rè)片(piàn)。

 弧形發(fà)热(rè)片(piàn)                                                    圆(yuán)形發(fà)热(rè)片(piàn)

HTCC制作(zuò)的(de)弧形發(fà)热(rè)片(piàn)和(hé)圆(yuán)形發(fà)热(rè)片(piàn)

HTCC的(de)發(fà)展(zhǎn)

HTCC作(zuò)为(wèi)一(yī)種(zhǒng)新(xīn)型的(de)高(gāo)導热(rè)基板和(hé)封(fēng)裝(zhuāng)材料，具有(yǒu)高(gāo)热(rè)導率、低(dī)热(rè)膨脹系(xì)数、低(dī)介電(diàn)常数和(hé)低(dī)介質(zhì)損耗、高(gāo)機(jī)械強(qiáng)度(dù)等特(tè)點(diǎn)。

因(yīn)此(cǐ)它(tā)可(kě)以(yǐ)實(shí)現(xiàn)電(diàn)性(xìng)能(néng)#热(rè)性(xìng)能(néng)和(hé)機(jī)械性(xìng)能(néng)的(de)優化設計(jì)，能(néng)夠滿足器件(jiàn)、模块(kuài)和(hé)组件(jiàn)的(de)高(gāo)功、高(gāo)密度(dù)、小型化和(hé)高(gāo)可(kě)靠要(yào)求。

但是(shì)， 高(gāo)温(wēn)共(gòng)燒陶瓷(HTCC)電(diàn)路(lù)互連(lián)基板中(zhōng)，W、Mo的(de)電(diàn)阻率較高(gāo)，電(diàn)路(lù)損耗較大(dà)。随着超大(dà)規模集成(chéng)電(diàn)路(lù)的(de)應(yìng)用頻率和(hé)電(diàn)路(lù)速度(dù)提(tí)升(shēng)，電(diàn)子設備的(de)小型化等趨勢对(duì)高(gāo)密度(dù)封(fēng)裝(zhuāng)提(tí)出(chū)更(gèng)高(gāo)要(yào)求。

而(ér)且(qiě)，HTCC 的(de)陶瓷粉末(mò)並(bìng)無加入玻璃材質(zhì)，HTCC 必须在(zài)高(gāo)温(wēn)1300~1600℃环(huán)境下(xià)干(gàn)燥硬(yìng)化成(chéng)生(shēng)胚，接着鑽(zuàn)上(shàng)導通(tòng)孔，以(yǐ)网(wǎng)版印(yìn)刷技術(shù)填孔與(yǔ)印(yìn)制線(xiàn)路(lù)，因(yīn)其(qí)共(gòng)燒温(wēn)度(dù)較高(gāo)，使得金(jīn)屬導體(tǐ)材料的(de)選擇受限，而(ér)且(qiě)会(huì)大(dà)大(dà)增加其(qí)成(chéng)本(běn)。因(yīn)此(cǐ)，低(dī)温(wēn)共(gòng)燒陶瓷(LTCC)應(yìng)運而(ér)生(shēng)。