陶瓷基板的核心優(yōu)勢(shì)

陶瓷基板（Ceramic PCB）以其高導(dǎo)熱、高絕緣和耐高溫特性，在功率電子、激光器及光伏逆變器中得到廣泛應(yīng)用。其核心優(yōu)勢(shì)在于將金屬導(dǎo)電層與陶瓷基體緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高效熱管理，同時(shí)保持優(yōu)異的電氣性能。

常見(jiàn)陶瓷材料包括：

氧化鋁（Al?O?）：經(jīng)濟(jì)、機(jī)械強(qiáng)度高，導(dǎo)熱系數(shù) 15–25 W/m·K；

氮化鋁（AlN）：高導(dǎo)熱性，導(dǎo)熱系數(shù) 170–200 W/m·K，熱膨脹系數(shù)接近硅；

氮化硅（Si?N?）：機(jī)械韌性?xún)?yōu)異，抗熱沖擊能力強(qiáng)。

導(dǎo)熱工藝關(guān)鍵點(diǎn)

1.DBC（Direct Bonded Copper）工藝

高溫下將銅層直接鍵合在陶瓷表面；

確保銅與陶瓷間的導(dǎo)熱路徑短、熱阻低；

適合功率模塊大電流和高功率密度應(yīng)用。

2.AMB（Active Metal Brazing）工藝

通過(guò)活性金屬在氮?dú)饣蛘婵罩锈F焊銅層和陶瓷；

實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度界面結(jié)合，同時(shí)保持熱導(dǎo)效率。

3.厚膜/薄膜導(dǎo)熱優(yōu)化

厚膜印刷技術(shù)可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電層與散熱層緊密結(jié)合；

薄膜工藝適合精密控制和高頻應(yīng)用，提高局部熱擴(kuò)散能力。

耐高溫工藝要點(diǎn)

基體選擇

氮化鋁和氮化硅可在 400℃ 以上長(zhǎng)期工作；

氧化鋁需控制熱循環(huán)以防裂紋。

熱膨脹匹配

功率器件與基板熱膨脹系數(shù)匹配，降低熱應(yīng)力；

通過(guò)合理的銅層厚度設(shè)計(jì)，平衡導(dǎo)熱與應(yīng)力。

表面處理

銅層可鍍鎳/金以增強(qiáng)耐高溫焊接性能；

涂覆保護(hù)層可防止氧化并維持長(zhǎng)期熱導(dǎo)性能。

應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

功率模塊：低結(jié)溫、長(zhǎng)壽命；

激光器驅(qū)動(dòng)板：穩(wěn)定輸出，防止過(guò)熱失效；

光伏逆變器：承受高電流、高溫環(huán)境，保持系統(tǒng)效率。

行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

高導(dǎo)熱陶瓷材料：如高純氮化鋁材料，進(jìn)一步提升散熱效率；

多層陶瓷基板：實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電路布線，同時(shí)保證散熱性能；

數(shù)字化工藝監(jiān)控：實(shí)時(shí)檢測(cè)層壓、釬焊和厚膜工藝，確保導(dǎo)熱和耐高溫指標(biāo)穩(wěn)定。