陶瓷基板材料以(yǐ)其(qí)優良的(de)導热(rè)性(xìng)和(hé)气(qì)密性(xìng),广泛應(yìng)用于(yú)功率電(diàn)子、電(diàn)子封(fēng)裝(zhuāng)、混合微電(diàn)子與(yǔ)多(duō)芯片(piàn)模块(kuài)等領域。本(běn)文(wén)簡要(yào)介紹了目前(qián)陶瓷基板的(de)現(xiàn)狀與(yǔ)以(yǐ)后的(de)發(fà)展(zhǎn)。
塑料尤其(qí)是(shì)环(huán)氧樹(shù)脂由于(yú)比較好(hǎo)的(de)經(jīng)濟性(xìng),至(zhì)目前(qián)为(wèi)止依然占據(jù)整个(gè)電(diàn)子市场(chǎng)的(de)統治地(dì)位(wèi),但是(shì)許多(duō)特(tè)殊領域比如(rú)高(gāo)温(wēn)、線(xiàn)膨脹系(xì)数不(bù)匹配、气(qì)密性(xìng)、穩定(dìng)性(xìng)、機(jī)械性(xìng)能(néng)等方(fāng)面(miàn)顯然不(bù)适合,即使在(zài)环(huán)氧樹(shù)脂中(zhōng)添加大(dà)量(liàng)的(de)有(yǒu)機(jī)溴化物(wù)也(yě)無濟于(yú)事(shì)。
相对(duì)于(yú)塑料材料,陶瓷材料也(yě)在(zài)電(diàn)子工業扮演者(zhě)重(zhòng)要(yào)的(de)角(jiǎo)色,其(qí)電(diàn)阻高(gāo),高(gāo)頻特(tè)性(xìng)突出(chū),且(qiě)具有(yǒu)热(rè)導率高(gāo)、化學(xué)穩定(dìng)性(xìng)佳、热(rè)穩定(dìng)性(xìng)和(hé)熔點(diǎn)高(gāo)等優點(diǎn)。在(zài)電(diàn)子線(xiàn)路(lù)的(de)設計(jì)和(hé)制造非(fēi)常需要(yào)这(zhè)些的(de)性(xìng)能(néng),因(yīn)此(cǐ)陶瓷被(bèi)广泛用于(yú)不(bù)同(tóng)厚膜、薄膜或(huò)和(hé)電(diàn)路(lù)的(de)基板材料,還(huán)可(kě)以(yǐ)用作(zuò)絕緣體(tǐ),在(zài)热(rè)性(xìng)能(néng)要(yào)求苛刻(kè)的(de)電(diàn)路(lù)中(zhōng)做導热(rè)通(tòng)路(lù)以(yǐ)及(jí)用来(lái)制造各(gè)種(zhǒng)電(diàn)子元(yuán)件(jiàn)。
2.1 Al2O3
到(dào)目前(qián)为(wèi)止,氧化鋁(lǚ)基板是(shì)電(diàn)子工業中(zhōng)最(zuì)常用的(de)基板材料,因(yīn)为(wèi)在(zài)機(jī)械、热(rè)、電(diàn)性(xìng)能(néng)上(shàng)相对(duì)于(yú)大(dà)多(duō)数其(qí)他氧化物(wù)陶瓷,強(qiáng)度(dù)及(jí)化學(xué)穩定(dìng)性(xìng)高(gāo),且(qiě)原料来(lái)源丰富,适用于(yú)各(gè)種(zhǒng)各(gè)樣(yàng)的(de)技術(shù)制造以(yǐ)及(jí)不(bù)同(tóng)的(de)形狀。
2.2 BeO
具有(yǒu)比金(jīn)屬鋁(lǚ)還(huán)高(gāo)的(de)热(rè)導率,應(yìng)用于(yú)需要(yào)高(gāo)热(rè)導的(de)场(chǎng)合,但温(wēn)度(dù)超过(guò)300℃后迅速降低(dī),最(zuì)重(zhòng)要(yào)的(de)是(shì)由于(yú)其(qí)毒性(xìng)限制了自(zì)身(shēn)的(de)發(fà)展(zhǎn)。
2.3 AlN
AlN有(yǒu)两(liǎng)个(gè)非(fēi)常重(zhòng)要(yào)的(de)性(xìng)能(néng)值得注意(yì):一(yī)个(gè)是(shì)高(gāo)的(de)热(rè)導率,一(yī)个(gè)是(shì)與(yǔ)Si相匹配的(de)膨脹系(xì)数。缺點(diǎn)是(shì)即使在(zài)表(biǎo)面(miàn)有(yǒu)非(fēi)常薄的(de)氧化层(céng)也(yě)会(huì)对(duì)热(rè)導率産生(shēng)影響,只(zhī)有(yǒu)对(duì)材料和(hé)工藝進(jìn)行嚴格控制才能(néng)制造出(chū)一(yī)致(zhì)性(xìng)較好(hǎo)的(de)AlN基板。目前(qián)大(dà)規模的(de)AlN生(shēng)産技術(shù)國(guó)內(nèi)還(huán)是(shì)不(bù)成(chéng)熟,相对(duì)于(yú)Al2O3,AlN價格相对(duì)偏高(gāo)許多(duō),这(zhè)个(gè)也(yě)是(shì)制約其(qí)發(fà)展(zhǎn)的(de)瓶(píng)頸。綜合以(yǐ)上(shàng)原因(yīn),可(kě)以(yǐ)知道(dào),氧化鋁(lǚ)陶瓷由于(yú)比較優越的(de)綜合性(xìng)能(néng),在(zài)目前(qián)微電(diàn)子、功率電(diàn)子、混合微電(diàn)子、功率模块(kuài)等領域還(huán)是(shì)處(chù)于(yú)主(zhǔ)導地(dì)位(wèi)而(ér)被(bèi)大(dà)量(liàng)運用。
制造高(gāo)純度(dù)的(de)陶瓷基板是(shì)很困難的(de),大(dà)部(bù)分(fēn)陶瓷熔點(diǎn)和(hé)硬(yìng)度(dù)都很高(gāo),这(zhè)一(yī)點(diǎn)限制了陶瓷機(jī)械加工的(de)可(kě)能(néng)性(xìng),因(yīn)此(cǐ)陶瓷基板中(zhōng)常常摻雜熔點(diǎn)較低(dī)的(de)玻璃用于(yú)助熔或(huò)者(zhě)粘接,使最(zuì)終(zhōng)産品易于(yú)機(jī)械加工。Al2O3、BeO、AlN基板制備过(guò)程很相似,将基體(tǐ)材料研磨成(chéng)粉直(zhí)徑在(zài)幾(jǐ)微米左(zuǒ)右(yòu),與(yǔ)不(bù)同(tóng)的(de)玻璃助熔劑和(hé)粘接劑(包(bāo)括粉體(tǐ)的(de)MgO、CaO)混合,此(cǐ)外(wài)還(huán)向混合物(wù)中(zhōng)加入一(yī)些有(yǒu)機(jī)粘接劑和(hé)不(bù)同(tóng)的(de)增塑劑再球磨防止团(tuán)聚使成(chéng)分(fēn)均勻,成(chéng)型生(shēng)瓷片(piàn),最(zuì)后高(gāo)温(wēn)燒結。目前(qián)陶瓷成(chéng)型主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)如(rú)下(xià)幾(jǐ)種(zhǒng)方(fāng)法:
●輥軸軋制 将漿料噴塗到(dào)一(yī)个(gè)平坦的(de)表(biǎo)面(miàn),部(bù)分(fēn)干(gàn)燥以(yǐ)形成(chéng)黏度(dù)像油(yóu)灰狀的(de)薄片(piàn),再将薄片(piàn)送入一(yī)对(duì)大(dà)的(de)平行輥軸中(zhōng)軋碾得到(dào)厚度(dù)均勻的(de)生(shēng)瓷片(piàn)。
●流延 漿料通(tòng)过(guò)鋒利的(de)刀(dāo)刃塗複在(zài)一(yī)个(gè)移動(dòng)的(de)带(dài)上(shàng)形成(chéng)薄片(piàn)。與(yǔ)其(qí)他工藝相比这(zhè)是(shì)一(yī)種(zhǒng)低(dī)压的(de)工藝。
●粉末(mò)压制 粉末(mò)在(zài)硬(yìng)模具腔內(nèi)並(bìng)施加很大(dà)的(de)压力(約138MPa)下(xià)燒結,盡管(guǎn)压力不(bù)均勻可(kě)能(néng)産生(shēng)过(guò)度(dù)翹曲(qū)但这(zhè)一(yī)工藝生(shēng)産的(de)燒結件(jiàn)非(fēi)常致(zhì)密,容差較小。
●等静(jìng)压粉末(mò)压制 这(zhè)種(zhǒng)工藝使用使用周圍为(wèi)水(shuǐ)或(huò)者(zhě)为(wèi)甘油(yóu)的(de)模及(jí)使用高(gāo)达(dá)69MPa的(de)压力这(zhè)種(zhǒng)压力更(gèng)为(wèi)均勻所(suǒ)制成(chéng)的(de)部(bù)件(jiàn)翹曲(qū)更(gèng)小。
●擠压 漿料通(tòng)过(guò)模具擠出(chū)这(zhè)種(zhǒng)工藝使用的(de)漿料黏度(dù)較低(dī),難以(yǐ)獲得較小容差,但是(shì)这(zhè)種(zhǒng)工藝非(fēi)常經(jīng)濟,並(bìng)且(qiě)可(kě)以(yǐ)得到(dào)比其(qí)他方(fāng)法更(gèng)薄的(de)部(bù)件(jiàn)。
現(xiàn)階(jiē)段(duàn)較普遍(biàn)的(de)陶瓷散热(rè)基板種(zhǒng)類(lèi)共(gòng)有(yǒu)HTCC、LTCC、DBC、DPC四(sì)種(zhǒng),其(qí)中(zhōng)HTCC屬于(yú)較早(zǎo)期(qī)發(fà)展(zhǎn)的(de)技術(shù),但由于(yú)燒結温(wēn)度(dù)較高(gāo)使其(qí)電(diàn)极材料的(de)選擇受限,且(qiě)制作(zuò)成(chéng)本(běn)相对(duì)昂貴,这(zhè)些因(yīn)素促使LTCC的(de)發(fà)展(zhǎn),LTCC雖(suī)然将共(gòng)燒温(wēn)度(dù)降至(zhì)約850℃,但缺點(diǎn)是(shì)尺寸(cùn)精确度(dù)、産品強(qiáng)度(dù)等不(bù)易控制。
而(ér)DBC與(yǔ)DPC則为(wèi)國(guó)內(nèi)近幾(jǐ)年(nián)才開(kāi)發(fà)成(chéng)熟,且(qiě)能(néng)量(liàng)産化的(de)專業技術(shù),DBC是(shì)利用高(gāo)温(wēn)加热(rè)将Al2O3與(yǔ)Cu板結合,其(qí)技術(shù)瓶(píng)頸在(zài)于(yú)不(bù)易解(jiě)決Al2O3與(yǔ)Cu板間(jiān)微气(qì)孔産生(shēng)之(zhī)問(wèn)題(tí),这(zhè)使得該産品的(de)量(liàng)産能(néng)量(liàng)與(yǔ)良率受到(dào)較大(dà)的(de)挑戰,而(ér)DPC技術(shù)則是(shì)利用直(zhí)接鍍铜(tóng)技術(shù),将Cu沉積于(yú)Al2O3基板之(zhī)上(shàng),其(qí)工藝結合材料與(yǔ)薄膜工藝技術(shù),其(qí)産品为(wèi)近年(nián)最(zuì)普遍(biàn)使用的(de)陶瓷散热(rè)基板。然而(ér)其(qí)材料控制與(yǔ)工藝技術(shù)整合能(néng)力要(yào)求較高(gāo),这(zhè)使得跨入DPC産業並(bìng)能(néng)穩定(dìng)生(shēng)産的(de)技術(shù)門(mén)檻相对(duì)較高(gāo)。
4.1 LTCC (Low-Temperature Co-fired Ceramic)
LTCC 又稱为(wèi)低(dī)温(wēn)共(gòng)燒多(duō)层(céng)陶瓷基板,此(cǐ)技術(shù)须先(xiān)将無機(jī)的(de)氧化鋁(lǚ)粉與(yǔ)約30%~50%的(de)玻璃材料加上(shàng)有(yǒu)機(jī)黏結劑,使其(qí)混合均勻成(chéng)为(wèi)泥(ní)狀的(de)漿料,接着利用刮刀(dāo)把(bǎ)漿料刮成(chéng)片(piàn)狀,再經(jīng)由一(yī)道(dào)干(gàn)燥过(guò)程将片(piàn)狀漿料形成(chéng)一(yī)片(piàn)片(piàn)薄薄的(de)生(shēng)胚,然后依各(gè)层(céng)的(de)設計(jì)鑽(zuàn)導通(tòng)孔,作(zuò)为(wèi)各(gè)层(céng)讯号(hào)的(de)傳遞,LTCC內(nèi)部(bù)線(xiàn)路(lù)則運用网(wǎng)版印(yìn)刷技術(shù),分(fēn)别于(yú)生(shēng)胚上(shàng)做填孔及(jí)印(yìn)制線(xiàn)路(lù),內(nèi)外(wài)電(diàn)极則可(kě)分(fēn)别使用银(yín)、铜(tóng)、金(jīn)等金(jīn)屬,最(zuì)后将各(gè)层(céng)做疊层(céng)動(dòng)作(zuò),放(fàng)置于(yú)850~900℃的(de)燒結爐中(zhōng)燒結成(chéng)型,即可(kě)完成(chéng)。详细(xì)制造过(guò)程LTCC生(shēng)産流程图(tú)4.1
图(tú)4.1LTCC生(shēng)産流程图(tú)
4.2 HTCC (High-Temperature Co-fired Ceramic)
HTCC又稱为(wèi)高(gāo)温(wēn)共(gòng)燒多(duō)层(céng)陶瓷,生(shēng)産制造过(guò)程與(yǔ)LTCC极为(wèi)相似,主(zhǔ)要(yào)的(de)差异(yì)點(diǎn)在(zài)于(yú)HTCC的(de)陶瓷粉末(mò)並(bìng)無加入玻璃材質(zhì),因(yīn)此(cǐ),HTCC的(de)必须再高(gāo)温(wēn)1300~1600℃环(huán)境下(xià)干(gàn)燥硬(yìng)化成(chéng)生(shēng)胚,接着同(tóng)樣(yàng)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,其(qí)主(zhǔ)要(yào)的(de)材料为(wèi)熔點(diǎn)較高(gāo)但導電(diàn)性(xìng)卻較差的(de)鎢、钼、锰…等金(jīn)屬,最(zuì)后再疊层(céng)燒結成(chéng)型。
4.3 DBC (Direct Bonded Copper)
直(zhí)接敷铜(tóng)技術(shù)是(shì)利用铜(tóng)的(de)含氧共(gòng)晶液直(zhí)接将铜(tóng)敷接在(zài)陶瓷上(shàng),其(qí)基本(běn)原理(lǐ)就(jiù)是(shì)敷接过(guò)程前(qián)或(huò)过(guò)程中(zhōng)在(zài)铜(tóng)與(yǔ)陶瓷之(zhī)間(jiān)引入适量(liàng)的(de)氧元(yuán)素,在(zài)1065℃~1083℃範圍內(nèi),铜(tóng)與(yǔ)氧形成(chéng)Cu-O共(gòng)晶液, DBC技術(shù)利用該共(gòng)晶液一(yī)方(fāng)面(miàn)與(yǔ)陶瓷基板發(fà)生(shēng)化學(xué)反應(yìng)生(shēng)成(chéng) CuAlO2或(huò)CuAl2O4相,另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn)浸潤铜(tóng)箔實(shí)現(xiàn)陶瓷基板與(yǔ)铜(tóng)板的(de)結合。陶瓷基板直(zhí)接敷铜(tóng)板的(de)制造流程图(tú)如(rú)下(xià)图(tú)4.2。
(a) Al2O3陶瓷基板敷铜(tóng)板工藝 (b) AlN陶瓷基板敷铜(tóng)板工藝
图(tú)4.2 直(zhí)接敷铜(tóng)陶瓷基板工藝示意(yì)图(tú)
直(zhí)接敷铜(tóng)陶瓷基板由于(yú)同(tóng)时(shí)具備铜(tóng)的(de)優良導電(diàn)、導热(rè)性(xìng)能(néng)和(hé)陶瓷的(de)機(jī)械強(qiáng)度(dù)高(gāo)、低(dī)介電(diàn)損耗的(de)優點(diǎn),所(suǒ)以(yǐ)得到(dào)广泛的(de)應(yìng)用。在(zài)过(guò)去(qù)的(de)幾(jǐ)十(shí)年(nián)里(lǐ),敷铜(tóng)基板在(zài)功率電(diàn)子封(fēng)裝(zhuāng)方(fāng)面(miàn)做出(chū)了很大(dà)的(de)貢獻,这(zhè)主(zhǔ)要(yào)歸因(yīn)于(yú)直(zhí)接敷铜(tóng)基板具有(yǒu)如(rú)下(xià)性(xìng)能(néng)特(tè)點(diǎn):
● 热(rè)性(xìng)能(néng)好(hǎo);
● 電(diàn)容性(xìng)能(néng);
● 高(gāo)的(de)絕緣性(xìng)能(néng);
● Si相匹配的(de)热(rè)膨脹系(xì)数;
● 電(diàn)性(xìng)能(néng)優越,载(zài)流能(néng)力強(qiáng)。
直(zhí)接敷铜(tóng)陶瓷基板最(zuì)初的(de)研究就(jiù)是(shì)为(wèi)了解(jiě)決大(dà)電(diàn)流和(hé)散热(rè)而(ér)開(kāi)發(fà)出(chū)来(lái)的(de),后来(lái)又應(yìng)用到(dào)AlN陶瓷的(de)金(jīn)屬化。除上(shàng)述特(tè)點(diǎn)外(wài)還(huán)具有(yǒu)如(rú)下(xià)特(tè)點(diǎn)使其(qí)在(zài)大(dà)功率器件(jiàn)中(zhōng)得到(dào)广泛應(yìng)用:
● 機(jī)械應(yìng)力強(qiáng),形狀穩定(dìng);高(gāo)強(qiáng)度(dù)、高(gāo)導热(rè)率、高(gāo)絕緣性(xìng);結合力強(qiáng),防腐蝕;
● 极好(hǎo)的(de)热(rè)循环(huán)性(xìng)能(néng),循环(huán)次(cì)数达(dá)5万(wàn)次(cì),可(kě)靠性(xìng)高(gāo);
● 與(yǔ)PCB板(或(huò)IMS基片(piàn))一(yī)樣(yàng)可(kě)刻(kè)蝕出(chū)各(gè)種(zhǒng)图(tú)形的(de)結構;無污染、無公(gōng)害;
● 使用温(wēn)度(dù)宽(kuān)-55℃~850℃;热(rè)膨脹系(xì)数接近矽,簡化功率模块(kuài)的(de)生(shēng)産工藝。
由于(yú)直(zhí)接敷铜(tóng)陶瓷基板的(de)特(tè)性(xìng),就(jiù)使其(qí)具有(yǒu)PCB基板不(bù)可(kě)替代(dài)特(tè)點(diǎn)。DBC的(de)热(rè)膨脹系(xì)数接近矽芯片(piàn),可(kě)节(jié)省(shěng)过(guò)渡层(céng)Mo片(piàn),省(shěng)工、节(jié)材、降低(dī)成(chéng)本(běn),由于(yú)直(zhí)接敷铜(tóng)陶瓷基板沒(méi)有(yǒu)添加任何釺焊成(chéng)分(fēn),这(zhè)樣(yàng)就(jiù)減少(shǎo)焊层(céng),降低(dī)热(rè)阻,減少(shǎo)孔洞(dòng),提(tí)高(gāo)成(chéng)品率,並(bìng)且(qiě)在(zài)相同(tóng)载(zài)流量(liàng)下(xià) 0.3mm厚的(de)铜(tóng)箔線(xiàn)宽(kuān)僅为(wèi)普通(tòng)印(yìn)刷電(diàn)路(lù)板的(de)10%;其(qí)優良的(de)導热(rè)性(xìng),使芯片(piàn)的(de)封(fēng)裝(zhuāng)非(fēi)常緊凑,從而(ér)使功率密度(dù)大(dà)大(dà)提(tí)高(gāo),改善系(xì)統和(hé)裝(zhuāng)置的(de)可(kě)靠性(xìng)。
为(wèi)了提(tí)高(gāo)基板的(de)導热(rè)性(xìng)能(néng),一(yī)般是(shì)減少(shǎo)基板的(de)厚度(dù),超薄型(0.25mm)DBC板可(kě)替代(dài)BeO,直(zhí)接敷接铜(tóng)的(de)厚度(dù)可(kě)以(yǐ)达(dá)到(dào)0.65mm,这(zhè)樣(yàng)直(zhí)接敷铜(tóng)陶瓷基板就(jiù)能(néng)承载(zài)較大(dà)的(de)電(diàn)流且(qiě)温(wēn)度(dù)升(shēng)高(gāo)不(bù)明(míng)顯,100A電(diàn)流連(lián)續通(tòng)过(guò)1mm宽(kuān)0.3mm厚铜(tóng)體(tǐ),温(wēn)升(shēng)約17℃;100A電(diàn)流連(lián)續通(tòng)过(guò)2mm宽(kuān)0.3mm厚铜(tóng)體(tǐ),温(wēn)升(shēng)僅5℃左(zuǒ)右(yòu)。與(yǔ)釺焊和(hé)Mo-Mn法相比,DBC具有(yǒu)很低(dī)的(de)热(rè)阻特(tè)性(xìng),以(yǐ)10×10mmDBC板的(de)热(rè)阻为(wèi)例:
0.63mm厚度(dù)陶瓷基片(piàn)DBC的(de)热(rè)阻为(wèi)0.31K/W,0.38mm厚度(dù)陶瓷基片(piàn)DBC的(de)热(rè)阻为(wèi)0.19K/W,0.25mm厚度(dù)陶瓷基片(piàn)DBC的(de)热(rè)阻为(wèi)0.14K/W。
氧化鋁(lǚ)陶瓷的(de)電(diàn)阻最(zuì)高(gāo),其(qí)絕緣耐压也(yě)高(gāo),这(zhè)樣(yàng)就(jiù)保障人身(shēn)安(ān)全(quán)和(hé)設備防護能(néng)力;除此(cǐ)之(zhī)外(wài)DBC基板可(kě)以(yǐ)實(shí)現(xiàn)新(xīn)的(de)封(fēng)裝(zhuāng)和(hé)组裝(zhuāng)方(fāng)法,使産品高(gāo)度(dù)集成(chéng),體(tǐ)積縮小。
4.3.1 直(zhí)接敷铜(tóng)陶瓷基板發(fà)展(zhǎn)趨勢
在(zài)大(dà)功率、高(gāo)密度(dù)封(fēng)裝(zhuāng)中(zhōng),電(diàn)子元(yuán)件(jiàn)及(jí)芯片(piàn)等在(zài)運行过(guò)程中(zhōng)産生(shēng)的(de)热(rè)量(liàng)主(zhǔ)要(yào)通(tòng)过(guò)陶瓷基板散發(fà)到(dào)环(huán)境中(zhōng),所(suǒ)以(yǐ)陶瓷基板在(zài)散热(rè)过(guò)程中(zhōng)擔當了重(zhòng)要(yào)的(de)角(jiǎo)色。Al2O3陶瓷導热(rè)率相对(duì)較低(dī),在(zài)大(dà)功率、高(gāo)密度(dù)封(fēng)裝(zhuāng)器件(jiàn)運行时(shí)须強(qiáng)制散热(rè)才可(kě)滿足要(yào)求。BeO陶瓷導热(rè)性(xìng)能(néng)最(zuì)好(hǎo),但因(yīn)环(huán)保問(wèn)題(tí),基本(běn)上(shàng)被(bèi)淘汰。SiC陶瓷金(jīn)屬化后鍵合不(bù)穩定(dìng),作(zuò)为(wèi)絕緣基板用时(shí),会(huì)引起(qǐ)热(rè)導率和(hé)介電(diàn)常数的(de)改變(biàn)。AlN陶瓷具有(yǒu)高(gāo)的(de)導热(rè)性(xìng)能(néng),适用于(yú)大(dà)功率半導體(tǐ)基片(piàn),在(zài)散热(rè)过(guò)程中(zhōng)自(zì)然冷(lěng)卻即可(kě)达(dá)到(dào)目的(de),同(tóng)时(shí)還(huán)具有(yǒu)很好(hǎo)的(de)機(jī)械強(qiáng)度(dù)、優良的(de)電(diàn)气(qì)性(xìng)能(néng)。雖(suī)然目前(qián)國(guó)內(nèi)制造技術(shù)還(huán)需改進(jìn),價格也(yě)比較昂貴,但其(qí)年(nián)産增率比Al2O3陶瓷高(gāo)4倍以(yǐ)上(shàng),以(yǐ)后可(kě)以(yǐ)取(qǔ)代(dài)BeO和(hé)一(yī)些非(fēi)氧化物(wù)陶瓷。所(suǒ)以(yǐ)采用AlN陶瓷做絕緣導热(rè)基板已是(shì)大(dà)勢所(suǒ)趨,只(zhī)不(bù)过(guò)是(shì)存在(zài)时(shí)間(jiān)與(yǔ)性(xìng)價比的(de)問(wèn)題(tí)。
4.3.2直(zhí)接敷鋁(lǚ)(DAB)陶瓷基板與(yǔ)直(zhí)接敷铜(tóng)陶瓷基板(DBC)性(xìng)能(néng)比較
直(zhí)接敷鋁(lǚ)基板作(zuò)为(wèi)一(yī)種(zhǒng)絕緣载(zài)體(tǐ)應(yìng)用于(yú)電(diàn)子電(diàn)路(lù)而(ér)取(qǔ)得长足進(jìn)展(zhǎn),該技術(shù)借(jiè)鑑了直(zhí)接敷铜(tóng)陶瓷基板技術(shù)。这(zhè)類(lèi)新(xīn)型的(de)直(zhí)接敷Al基板在(zài)理(lǐ)論和(hé)實(shí)验(yàn)上(shàng)表(biǎo)現(xiàn)出(chū)好(hǎo)的(de)特(tè)性(xìng)。盡管(guǎn)它(tā)的(de)特(tè)性(xìng)在(zài)很多(duō)方(fāng)面(miàn)相似于(yú)直(zhí)接敷Cu基板。对(duì)于(yú)直(zhí)接敷Cu基板,由于(yú)金(jīn)屬铜(tóng)的(de)膨脹系(xì)数室(shì)温(wēn)时(shí)为(wèi)17.0 ′10-6/°C,96氧化鋁(lǚ)陶瓷基板的(de)热(rè)膨脹系(xì)数室(shì)温(wēn)时(shí)为(wèi)6.0′10-6/°C,铜(tóng)和(hé)氧化鋁(lǚ)敷接的(de)温(wēn)度(dù)較高(gāo)(大(dà)于(yú)1000℃),界面(miàn)会(huì)形成(chéng)比較硬(yìng)的(de)産物(wù)CuAlO2,所(suǒ)以(yǐ)敷接铜(tóng)的(de)氧化鋁(lǚ)基板的(de)內(nèi)應(yìng)力較大(dà),抗热(rè)震動(dòng)性(xìng)能(néng)相对(duì)較差,在(zài)使用中(zhōng)常常因(yīn)疲勞而(ér)損坏。
鋁(lǚ)和(hé)铜(tóng)相比,具有(yǒu)較低(dī)的(de)熔點(diǎn),低(dī)廉的(de)價格和(hé)良好(hǎo)的(de)塑性(xìng),純鋁(lǚ)的(de)熔點(diǎn)只(zhī)有(yǒu)660℃,純鋁(lǚ)的(de)膨脹系(xì)数在(zài)室(shì)温(wēn)时(shí)为(wèi)23.0′ 10-6/℃,金(jīn)屬鋁(lǚ)和(hé)氧化鋁(lǚ)陶瓷基板的(de)敷接是(shì)物(wù)理(lǐ)湿(shī)潤,在(zài)界面(miàn)上(shàng)沒(méi)有(yǒu)化學(xué)反應(yìng),而(ér)且(qiě)純鋁(lǚ)所(suǒ)具有(yǒu)的(de)優良的(de)塑性(xìng)能(néng)夠有(yǒu)效缓解(jiě)界面(miàn)因(yīn)热(rè)膨脹系(xì)数不(bù)同(tóng)引起(qǐ)的(de)热(rè)應(yìng)力,研究也(yě)證實(shí)Al/Al2O3陶瓷基板具有(yǒu)非(fēi)常優良的(de)抗热(rè)震性(xìng)能(néng)。这(zhè)是(shì)直(zhí)接敷Cu基板無法比拟的(de),同(tóng)时(shí)金(jīn)屬鋁(lǚ)和(hé)氧化鋁(lǚ)陶瓷之(zhī)間(jiān)的(de)抗剝離強(qiáng)度(dù)也(yě)較大(dà)。
直(zhí)接敷鋁(lǚ)基板作(zuò)为(wèi)基板特(tè)别适合于(yú)功率電(diàn)子電(diàn)路(lù)直(zhí)接敷鋁(lǚ)基板性(xìng)能(néng)不(bù)同(tóng)于(yú)直(zhí)接敷铜(tóng)基板的(de)性(xìng)能(néng),前(qián)者(zhě)在(zài)高(gāo)温(wēn)循环(huán)下(xià)有(yǒu)更(gèng)好(hǎo)的(de)穩定(dìng)性(xìng)能(néng)。直(zhí)接敷鋁(lǚ)基板的(de)芯片(piàn)也(yě)表(biǎo)現(xiàn)出(chū)更(gèng)好(hǎo)的(de)穩定(dìng)性(xìng),勝过(guò)直(zhí)接敷铜(tóng)基板。直(zhí)接敷鋁(lǚ)基板以(yǐ)它(tā)的(de)高(gāo)的(de)抗热(rè)震性(xìng)、低(dī)的(de)重(zhòng)量(liàng),有(yǒu)望在(zài)将来(lái)開(kāi)發(fà)出(chū)更(gèng)好(hǎo)的(de)性(xìng)能(néng),以(yǐ)滿足更(gèng)高(gāo)的(de)需求。
4.3.3敷鋁(lǚ)陶瓷基板的(de)發(fà)展(zhǎn)趨勢
敷鋁(lǚ)陶瓷基板(DAB)以(yǐ)其(qí)獨特(tè)的(de)性(xìng)能(néng)應(yìng)用于(yú)絕緣载(zài)體(tǐ),特(tè)别是(shì)功率電(diàn)子電(diàn)路(lù)。这(zhè)種(zhǒng)新(xīn)型材料在(zài)很多(duō)方(fāng)面(miàn)都有(yǒu)和(hé)直(zhí)接敷铜(tóng)基板(DBC)相似的(de)地(dì)方(fāng),而(ér)自(zì)身(shēn)又具有(yǒu)顯著的(de)抗热(rè)震性(xìng)能(néng)和(hé)热(rè)穩定(dìng)性(xìng)能(néng),对(duì)提(tí)高(gāo)在(zài)极端温(wēn)度(dù)下(xià)工作(zuò)器件(jiàn)的(de)穩定(dìng)性(xìng)十(shí)分(fēn)明(míng)顯。由Al-Al2O3基板、Al-AlN基板做成(chéng)的(de)電(diàn)力器件(jiàn)模块(kuài)已成(chéng)功應(yìng)用在(zài)日本(běn)汽車工業上(shàng)。DAB基板在(zài)对(duì)高(gāo)可(kě)靠性(xìng)有(yǒu)特(tè)殊要(yào)求的(de)器件(jiàn)上(shàng)具有(yǒu)巨大(dà)的(de)潛力,这(zhè)就(jiù)使其(qí)非(fēi)常适合優化功率電(diàn)子系(xì)統、自(zì)動(dòng)化、航空航天等。
4.4 DPC (Direct Plate Copper)
DPC亦稱为(wèi)直(zhí)接鍍铜(tóng)基板, DPC基板工藝为(wèi)例:首先(xiān)将陶瓷基板做前(qián)處(chù)理(lǐ)清(qīng)潔,利用薄膜專業制造技術(shù)-真(zhēn)空鍍膜方(fāng)式于(yú)陶瓷基板上(shàng)濺鍍結合于(yú)铜(tóng)金(jīn)屬複合层(céng),接着以(yǐ)黄光(guāng)微影之(zhī)光(guāng)阻被(bèi)複曝光(guāng)、顯影、蝕刻(kè)、去(qù)膜工藝完成(chéng)線(xiàn)路(lù)制作(zuò),最(zuì)后再以(yǐ)電(diàn)鍍/化學(xué)鍍沉積方(fāng)式增加線(xiàn)路(lù)的(de)厚度(dù),待光(guāng)阻移除后即完成(chéng)金(jīn)屬化線(xiàn)路(lù)制作(zuò),详细(xì)DPC生(shēng)産流程图(tú)如(rú)下(xià)图(tú)。
5.1 热(rè)傳導率
热(rè)導率代(dài)表(biǎo)了基板材料本(běn)身(shēn)直(zhí)接傳導热(rè)能(néng)的(de)一(yī)種(zhǒng)能(néng)力,数值愈高(gāo)代(dài)表(biǎo)其(qí)散热(rè)能(néng)力愈好(hǎo)。在(zài)LED領域散热(rè)基板最(zuì)主(zhǔ)要(yào)的(de)作(zuò)用就(jiù)是(shì)在(zài)于(yú),如(rú)何有(yǒu)效的(de)将热(rè)能(néng)從LED芯片(piàn)傳導到(dào)系(xì)統散热(rè),以(yǐ)降低(dī)LED 芯片(piàn)的(de)温(wēn)度(dù),增加發(fà)光(guāng)效率與(yǔ)延长LED壽命,因(yīn)此(cǐ),散热(rè)基板热(rè)傳導效果(guǒ)的(de)優劣就(jiù)成(chéng)为(wèi)業界在(zài)選用散热(rè)基板时(shí),重(zhòng)要(yào)的(de)評估項目之(zhī)一(yī)。
檢視表(biǎo)一(yī),由四(sì)種(zhǒng)陶瓷散热(rè)基板的(de)比較可(kě)明(míng)看(kàn)出(chū),雖(suī)然Al2O3材料之(zhī)热(rè)傳導率約在(zài)20~24之(zhī)間(jiān),LTCC为(wèi)降低(dī)其(qí)燒結温(wēn)度(dù)而(ér)添加了30%~50%的(de)玻璃材料,使其(qí)热(rè)傳導率降至(zhì)2~3W/mK左(zuǒ)右(yòu);而(ér)HTCC因(yīn)其(qí)普遍(biàn)共(gòng)燒温(wēn)度(dù)略低(dī)于(yú)純Al2O3基板之(zhī)燒結温(wēn)度(dù),而(ér)使其(qí)因(yīn)材料密度(dù)較低(dī)使得热(rè)傳導系(xì)数低(dī)Al2O3基板約16~17W/mK之(zhī)間(jiān)。一(yī)般来(lái)说(shuō),LTCC與(yǔ)HTCC散热(rè)效果(guǒ)並(bìng)不(bù)如(rú)DBC與(yǔ)DPC散热(rè)基板里(lǐ)想(xiǎng)。
5.2 操作(zuò)环(huán)境温(wēn)度(dù)
操作(zuò)环(huán)境温(wēn)度(dù),主(zhǔ)要(yào)是(shì)指産品在(zài)生(shēng)産过(guò)程中(zhōng),使用到(dào)最(zuì)高(gāo)工藝温(wēn)度(dù),而(ér)以(yǐ)一(yī)生(shēng)産工藝而(ér)言,所(suǒ)使用的(de)温(wēn)度(dù)愈高(gāo),相对(duì)的(de)制造成(chéng)本(běn)也(yě)愈高(gāo),且(qiě)良率不(bù)易掌控。
HTCC工藝本(běn)身(shēn)即因(yīn)为(wèi)陶瓷粉末(mò)材料成(chéng)份的(de)不(bù)同(tóng),其(qí)工藝温(wēn)度(dù)約在(zài)1300~1600℃之(zhī)間(jiān),而(ér)LTCC/DBC的(de)工藝温(wēn)度(dù)亦約在(zài)850~1000℃之(zhī)間(jiān)。此(cǐ)外(wài),HTCC與(yǔ)LTCC在(zài)工藝后对(duì)必须疊层(céng)后再燒結成(chéng)型,使得各(gè)层(céng)会(huì)有(yǒu)收(shōu)縮比例問(wèn)題(tí),为(wèi)解(jiě)決此(cǐ)問(wèn)題(tí)相關(guān)業者(zhě)也(yě)在(zài)努力尋求解(jiě)決方(fāng)案(àn)中(zhōng)。
另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn),DBC对(duì)工藝温(wēn)度(dù)精準度(dù)要(yào)求十(shí)分(fēn)嚴苛,必须于(yú)温(wēn)度(dù)极度(dù)穩定(dìng)的(de)1065~1085℃温(wēn)度(dù)範圍下(xià),才能(néng)使铜(tóng)层(céng)熔炼为(wèi)共(gòng)晶熔體(tǐ),與(yǔ)陶瓷基板緊密結合,若生(shēng)産工藝的(de)温(wēn)度(dù)不(bù)夠穩定(dìng),勢必会(huì)造成(chéng)良率偏低(dī)的(de)現(xiàn)象(xiàng)。而(ér)在(zài)工藝温(wēn)度(dù)與(yǔ)裕度(dù)的(de)考量(liàng),DPC的(de)工藝温(wēn)度(dù)僅需250~350℃左(zuǒ)右(yòu)的(de)温(wēn)度(dù)即可(kě)完成(chéng)散热(rè)基板的(de)制作(zuò),完全(quán)避免了高(gāo)温(wēn)对(duì)于(yú)材料所(suǒ)造成(chéng)的(de)破坏或(huò)尺寸(cùn)變(biàn)异(yì)的(de)現(xiàn)象(xiàng),也(yě)排除了制造成(chéng)本(běn)費用高(gāo)的(de)問(wèn)題(tí)。
5.3 工藝能(néng)力
工藝能(néng)力,主(zhǔ)要(yào)是(shì)表(biǎo)示各(gè)種(zhǒng)散热(rè)基板的(de)金(jīn)屬線(xiàn)路(lù)是(shì)以(yǐ)何種(zhǒng)工藝技術(shù)完成(chéng),由于(yú)線(xiàn)路(lù)制造/成(chéng)型的(de)方(fāng)法直(zhí)接影響了線(xiàn)路(lù)精準度(dù)、表(biǎo)面(miàn)粗(cū)糙鍍、对(duì)位(wèi)精準度(dù)…等特(tè)性(xìng),因(yīn)此(cǐ)在(zài)高(gāo)功率小尺寸(cùn)的(de)精细(xì)線(xiàn)路(lù)需求下(xià),工藝分(fēn)辨率便成(chéng)了必须要(yào)考慮的(de)重(zhòng)要(yào)項目之(zhī)一(yī)。
LTCC與(yǔ)HTCC均是(shì)采用厚膜印(yìn)刷技術(shù)完成(chéng)線(xiàn)路(lù)制作(zuò),厚膜印(yìn)刷本(běn)身(shēn)即受限于(yú)网(wǎng)版张(zhāng)力問(wèn)題(tí),一(yī)般而(ér)言,其(qí)線(xiàn)路(lù)表(biǎo)面(miàn)較为(wèi)粗(cū)糙,且(qiě)容易造成(chéng)有(yǒu)对(duì)位(wèi)不(bù)精準與(yǔ)累進(jìn)公(gōng)差过(guò)大(dà)等現(xiàn)象(xiàng)。此(cǐ)外(wài),多(duō)层(céng)陶瓷疊压燒結工藝,還(huán)有(yǒu)收(shōu)縮比例的(de)問(wèn)題(tí)需要(yào)考量(liàng),这(zhè)使得其(qí)工藝分(fēn)辨率較为(wèi)受限。
而(ér)DBC雖(suī)以(yǐ)微影工藝備制金(jīn)屬線(xiàn)路(lù),但因(yīn)其(qí)工藝能(néng)力限制,金(jīn)屬铜(tóng)厚的(de)下(xià)限約在(zài)150~300um之(zhī)間(jiān),这(zhè)使得其(qí)金(jīn)屬線(xiàn)路(lù)的(de)分(fēn)辨率上(shàng)限亦僅为(wèi)150~300um之(zhī)間(jiān)(以(yǐ)深宽(kuān)比1:1为(wèi)标(biāo)準)。而(ér)DPC則是(shì)采用的(de)薄膜工藝制作(zuò),利用了真(zhēn)空鍍膜、黄光(guāng)微影工藝制作(zuò)線(xiàn)路(lù),使基板上(shàng)的(de)線(xiàn)路(lù)能(néng)夠更(gèng)加精确,表(biǎo)面(miàn)平整度(dù)高(gāo),再利用電(diàn)鍍/電(diàn)化學(xué)鍍沉積方(fāng)式增加線(xiàn)路(lù)的(de)厚度(dù),DPC金(jīn)屬線(xiàn)路(lù)厚度(dù)可(kě)依産品實(shí)際需求(金(jīn)屬厚度(dù)與(yǔ)線(xiàn)路(lù)分(fēn)辨率)而(ér)設計(jì)。一(yī)般而(ér)言,DPC金(jīn)屬線(xiàn)路(lù)的(de)分(fēn)辨率在(zài)金(jīn)屬線(xiàn)路(lù)深宽(kuān)比为(wèi)1:1的(de)原則下(xià)約在(zài)10~50um之(zhī)間(jiān)。因(yīn)此(cǐ),DPC杜絕了LTCC/HTCC的(de)燒結收(shōu)縮比例及(jí)厚膜工藝的(de)网(wǎng)版张(zhāng)网(wǎng)問(wèn)題(tí)。
5.4、陶瓷散热(rè)基板之(zhī)應(yìng)用
陶瓷散热(rè)基板会(huì)因(yīn)應(yìng)需求及(jí)應(yìng)用上(shàng)的(de)不(bù)同(tóng),外(wài)型亦有(yǒu)所(suǒ)差别。另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn),各(gè)種(zhǒng)陶瓷基板也(yě)可(kě)依産品制造方(fāng)法的(de)不(bù)同(tóng),作(zuò)出(chū)基本(běn)的(de)區(qū)分(fēn)。LTCC散热(rè)基板在(zài)LED産品的(de)應(yìng)用上(shàng),大(dà)多(duō)以(yǐ)大(dà)尺寸(cùn)高(gāo)功率以(yǐ)及(jí)小尺寸(cùn)低(dī)功率産品为(wèi)主(zhǔ),基本(běn)上(shàng)外(wài)观大(dà)多(duō)呈現(xiàn)凹杯(bēi)狀,且(qiě)依客戶端的(de)需求可(kě)制作(zuò)出(chū)有(yǒu)導線(xiàn)架 & 沒(méi)有(yǒu)導線(xiàn)架两(liǎng)種(zhǒng)散热(rè)基板,凹杯(bēi)形狀主(zhǔ)要(yào)是(shì)針(zhēn)对(duì)封(fēng)裝(zhuāng)工藝采用較簡易的(de)點(diǎn)胶(jiāo)方(fāng)式封(fēng)裝(zhuāng)成(chéng)型所(suǒ)設計(jì),並(bìng)利用凹杯(bēi)邊(biān)緣作(zuò)为(wèi)光(guāng)線(xiàn)反射的(de)路(lù)徑,但LTCC本(běn)身(shēn)即受限于(yú)工藝因(yīn)素,使得産品難以(yǐ)備制成(chéng)小尺寸(cùn),再者(zhě),采用了厚膜制作(zuò)線(xiàn)路(lù),使得線(xiàn)路(lù)精準度(dù)不(bù)足以(yǐ)符合高(gāo)功率小尺寸(cùn)的(de)LED産品。而(ér)與(yǔ)LTCC工藝與(yǔ)外(wài)观相似的(de)HTCC,在(zài)LED散热(rè)基板这(zhè)一(yī)块(kuài),尚未被(bèi)普遍(biàn)的(de)使用,主(zhǔ)要(yào)是(shì)因(yīn)为(wèi)HTCC采用1300~1600℃高(gāo)温(wēn)干(gàn)燥硬(yìng)化,使生(shēng)産成(chéng)本(běn)的(de)增加,相对(duì)的(de)HTCC基板費用也(yě)高(gāo),因(yīn)此(cǐ)对(duì)极力朝低(dī)成(chéng)本(běn)趨向邁進(jìn)LED産業而(ér)言,面(miàn)臨了較嚴苛的(de)考验(yàn)HTCC。
另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn), DBC與(yǔ)DPC則與(yǔ)LTCC/HTCC不(bù)僅有(yǒu)外(wài)观上(shàng)的(de)差异(yì),連(lián)LED産品封(fēng)裝(zhuāng)方(fāng)式亦有(yǒu)所(suǒ)不(bù)同(tóng),DBC/DPC均是(shì)屬于(yú)平面(miàn)式的(de)散热(rè)基板,而(ér)平面(miàn)式散热(rè)基板可(kě)依客制化備制金(jīn)屬線(xiàn)路(lù)加工,再根(gēn)據(jù)客戶需求切(qiè)割成(chéng)小尺寸(cùn)産品,辅以(yǐ)共(gòng)晶/複晶工藝,結合已非(fēi)常純熟的(de)螢光(guāng)粉塗布(bù)技術(shù)及(jí)高(gāo)階(jiē)封(fēng)裝(zhuāng)工藝技術(shù)鑄膜成(chéng)型,可(kě)大(dà)幅的(de)提(tí)升(shēng)LED的(de)發(fà)光(guāng)效率。
然而(ér),DBC産品因(yīn)受工藝能(néng)力限制,使得線(xiàn)路(lù)分(fēn)辨率上(shàng)限僅为(wèi)150~300um,若要(yào)特(tè)别制作(zuò)细(xì)線(xiàn)路(lù)産品,必须采用研磨方(fāng)式加工,以(yǐ)降低(dī)铜(tóng)层(céng)厚度(dù),但卻造成(chéng)表(biǎo)面(miàn)平整度(dù)不(bù)易控制與(yǔ)增加額外(wài)成(chéng)本(běn)等問(wèn)題(tí),使得DBC産品不(bù)易于(yú)共(gòng)晶/複晶工藝高(gāo)線(xiàn)路(lù)精準度(dù)與(yǔ)高(gāo)平整度(dù)的(de)要(yào)求之(zhī)應(yìng)用。DPC利用薄膜微影工藝備制金(jīn)屬線(xiàn)路(lù)加工,具備了線(xiàn)路(lù)高(gāo)精準度(dù)與(yǔ)高(gāo)表(biǎo)面(miàn)平整度(dù)的(de)的(de)特(tè)性(xìng),非(fēi)常适用于(yú)複晶/共(gòng)晶接合方(fāng)式的(de)工藝,能(néng)夠大(dà)幅減少(shǎo)LED産品的(de)導線(xiàn)截面(miàn)積,進(jìn)而(ér)提(tí)升(shēng)散热(rè)的(de)效率。
經(jīng)由上(shàng)述各(gè)種(zhǒng)陶瓷基板之(zhī)生(shēng)産流程、特(tè)性(xìng)比較、以(yǐ)及(jí)應(yìng)用範圍说(shuō)明(míng)后,可(kě)明(míng)确的(de)比較出(chū)个(gè)别的(de)差异(yì)性(xìng)。其(qí)中(zhōng),LTCC散热(rè)基板在(zài)LED産業中(zhōng)已經(jīng)被(bèi)广泛的(de)使用,但LTCC为(wèi)了降低(dī)燒結温(wēn)度(dù),于(yú)材料中(zhōng)加入了玻璃材料,使整體(tǐ)的(de)热(rè)傳導率降低(dī)至(zhì)2~3W/mK之(zhī)間(jiān),比其(qí)他陶瓷基板都還(huán)要(yào)低(dī)。
再者(zhě),LTCC使用网(wǎng)印(yìn)方(fāng)式印(yìn)制線(xiàn)路(lù),使線(xiàn)路(lù)本(běn)身(shēn)具有(yǒu)線(xiàn)徑宽(kuān)度(dù)不(bù)夠精细(xì)、以(yǐ)及(jí)网(wǎng)版张(zhāng)网(wǎng)問(wèn)題(tí),導致(zhì)線(xiàn)路(lù)精準度(dù)不(bù)足、表(biǎo)面(miàn)平整度(dù)不(bù)佳等現(xiàn)象(xiàng),加上(shàng)多(duō)层(céng)疊压燒結又有(yǒu)基板收(shōu)縮比例的(de)問(wèn)題(tí)要(yào)考量(liàng),並(bìng)不(bù)符合高(gāo)功率小尺寸(cùn)的(de)需求,因(yīn)此(cǐ)在(zài)LED産業的(de)應(yìng)用目前(qián)多(duō)以(yǐ)高(gāo)功率大(dà)尺寸(cùn),或(huò)是(shì)低(dī)功率産品为(wèi)主(zhǔ)。而(ér)與(yǔ)LTCC工藝相似的(de)HTCC以(yǐ)1300~1600℃的(de)高(gāo)温(wēn)干(gàn)燥硬(yìng)化,使生(shēng)産成(chéng)本(běn)偏高(gāo),居(jū)于(yú)成(chéng)本(běn)考量(liàng)鮮少(shǎo)目前(qián)鮮少(shǎo)使用于(yú)LED産業,且(qiě)HTCC與(yǔ)LTCC有(yǒu)相同(tóng)的(de)問(wèn)題(tí),亦不(bù)适用于(yú)高(gāo)功率小尺寸(cùn)的(de)LED産品。
另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn),为(wèi)了使DBC的(de)铜(tóng)层(céng)與(yǔ)陶瓷基板附着性(xìng)佳,必须因(yīn)采用1065~1085℃高(gāo)温(wēn)熔炼,制造費用較高(gāo),且(qiě)有(yǒu)基板與(yǔ)Cu板間(jiān)有(yǒu)微气(qì)孔問(wèn)題(tí)不(bù)易解(jiě)決,使得DBC産品産能(néng)與(yǔ)良率受到(dào)极大(dà)的(de)考验(yàn);再者(zhě),若要(yào)制作(zuò)细(xì)線(xiàn)路(lù)必须采用特(tè)殊處(chù)理(lǐ)方(fāng)式将铜(tóng)层(céng)厚度(dù)變(biàn)薄,卻造成(chéng)表(biǎo)面(miàn)平整度(dù)不(bù)佳的(de)問(wèn)題(tí),若将産品使用于(yú)共(gòng)晶/複晶工藝的(de)LED産品相对(duì)較为(wèi)嚴苛。反倒是(shì)DPC産品,
本(běn)身(shēn)采用薄膜工藝的(de)真(zhēn)空濺鍍方(fāng)式鍍上(shàng)薄铜(tóng),再以(yǐ)黄光(guāng)微影工藝完成(chéng)線(xiàn)路(lù),因(yīn)此(cǐ)線(xiàn)徑宽(kuān)度(dù)10~50um,甚至(zhì)可(kě)以(yǐ)更(gèng)细(xì),且(qiě)表(biǎo)面(miàn)平整度(dù)高(gāo)(<0.3um)、線(xiàn)路(lù)对(duì)位(wèi)精準度(dù)誤差值僅+/-1%,完全(quán)避免了收(shōu)縮比例、网(wǎng)版张(zhāng)网(wǎng)、表(biǎo)面(miàn)平整度(dù)、高(gāo)制造費用…等問(wèn)題(tí)。雖(suī)LTCC、HTCC、DBC、與(yǔ)DPC等陶瓷基板都已广泛使用與(yǔ)研究,然而(ér),在(zài)高(gāo)功率LED陶瓷散热(rè)領域而(ér)言,DPC在(zài)目前(qián)發(fà)展(zhǎn)趨勢看(kàn)来(lái),可(kě)以(yǐ)说(shuō)是(shì)最(zuì)适合高(gāo)功率LED發(fà)展(zhǎn)需求的(de)陶瓷散热(rè)基板。