一、多層陶瓷基板介紹

1. 什么是陶瓷？什么是精密陶瓷？

簡(jiǎn)單地說(shuō)，“燒制黏土的產(chǎn)品”（陶瓷工業(yè)產(chǎn)品）都可以叫做“陶瓷（Ceramics）”，也有將玻璃和水泥放在爐中燒制的陶瓷產(chǎn)品。

在JIS R 1600（日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）中對(duì)精密陶瓷有如下定義：“為充分發(fā)揮產(chǎn)品所需的功能，嚴(yán)格控制產(chǎn)品的化學(xué)成分、顯微組織、形狀及制造工藝，將其生產(chǎn)出來(lái)”，這一類(lèi)的陶瓷產(chǎn)品主要由非金屬的無(wú)機(jī)物質(zhì)構(gòu)成。

2. 什么是基板？什么是陶瓷基板？

基板，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是在物理上保護(hù)芯片的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)芯片與外界的電路連接。陶瓷基板是使用陶瓷材料制成的基板。

3. 京瓷多層陶瓷基板的特點(diǎn)

（1）優(yōu)秀的材料特性-高剛性材料，封裝后低變形

（2）機(jī)械特性-高強(qiáng)度、高剛性（高楊氏模量）-熱膨脹系數(shù)接近硅

（3） 熱特性-高熱導(dǎo)率

（4）電特性-低tanδ

（5）設(shè)計(jì)靈活度-多層結(jié)構(gòu)-帶腔體結(jié)構(gòu)-埋孔結(jié)構(gòu)

（6）小型化/扁平化設(shè)計(jì)-京瓷擁有精密、細(xì)致的設(shè)計(jì)規(guī)則

（7）對(duì)應(yīng)各種封裝形式- 1次封裝 ： W/B 、Flip chip- 2次封裝 ： LCC、SMD、QFP、PGA、DIP

4. 京瓷多層陶瓷基板制造工藝

（1）Tape Casting（生瓷制造）將陶瓷原料粉末加工成粘土狀的生瓷膜帶。

（2）Cutting（切割）將生瓷膜帶切割成方便加工的形狀。

（3）Punching（打孔）在生瓷膜帶上進(jìn)行打孔，包括腔體以及通孔。

（4）Via Hole Filling（埋孔）將導(dǎo)體漿料埋入通孔。

（5）Screen Printing（絲網(wǎng)印刷）通過(guò)絲網(wǎng)印刷形成內(nèi)部走線。

（6）Lamination（疊層）將各個(gè)層的膜帶按照產(chǎn)品需求進(jìn)行疊加。

（7）Shaping（切割）切割成合適的大小。

（8）Cofiring（燒結(jié)）將生瓷膜帶燒結(jié)成熟瓷。

（9）Nickel Plating（鍍鎳）鍍鎳，為后面的釬焊做準(zhǔn)備。

（10）Brazing（釬焊）焊接PIN針。

（11）Ni/Au Plating（鍍鎳、鍍金）鍍鎳、鍍金，防止導(dǎo)體氧化。

二、陶瓷基板與其它材料相比有何優(yōu)勢(shì)

1. 與金屬材料比較

①小型、低背化②對(duì)應(yīng)自動(dòng)化，量產(chǎn)級(jí)別回流焊③耐腐蝕性，在蒸汽、高濕度等嚴(yán)苛環(huán)境下有利

2. 與有機(jī)材料比較

①高導(dǎo)熱性材料

②難燃性材料（不會(huì)燃燒）

③不吸水材料

④熱膨脹系數(shù)與芯片材料Si接近

⑤高強(qiáng)度材料，可以實(shí)現(xiàn)薄型化

⑥易于封裝

⑦腔體呈臺(tái)階狀，易于打線

三、多層陶瓷基板在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用

在車(chē)載領(lǐng)域，多層陶瓷基板可用于中控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安全系統(tǒng)及其他傳感器。

1. 車(chē)載市場(chǎng)對(duì)基板的要求

隨著汽車(chē)自動(dòng)化駕駛技術(shù)的發(fā)展，追求車(chē)輛安全、便捷的同時(shí)對(duì)基板也提出了更高的“要求”。基板要具有高耐熱、高導(dǎo)熱、高剛性等特性，保障汽車(chē)在高溫、高震動(dòng)、含腐蝕性的環(huán)境下仍然可以保證信號(hào)的高效、靈敏、準(zhǔn)確。

（1）高耐熱陶瓷本身燒結(jié)時(shí)的溫度高達(dá)約2000℃，因此是良好的耐熱材料。

（2）高導(dǎo)熱京瓷多層陶瓷基板具有良好的散熱性。

散熱性比較

（3）高剛性京瓷多層陶瓷基板擁有高楊氏彈性率，隨溫度的變化形變低。

（4）高楊氏彈性率

（5）小型化，高度集成京瓷多層陶瓷基板是采用高強(qiáng)度材料，封裝后低變形，通過(guò)腔體構(gòu)造以及內(nèi)部走線來(lái)實(shí)現(xiàn)小型化、薄型化；通過(guò)表面的精密圖形以及內(nèi)部的多層布線來(lái)實(shí)現(xiàn)高度集成。

小型化和薄型化

高度集成

（6）高可靠性京瓷多層陶瓷基板氣密封裝，可以對(duì)應(yīng)平行封焊、熔封等相對(duì)高溫的封裝，實(shí)現(xiàn)氣密，在各種嚴(yán)苛環(huán)境下工作。

2. 車(chē)載雷達(dá)LiDAR解決方案

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷推進(jìn)，激光雷達(dá)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)，京瓷多層陶瓷基板的高耐熱、高導(dǎo)熱、高剛性、高可靠性等優(yōu)勢(shì)為激光雷達(dá)提供各種解決方案。

京瓷多層陶瓷基板不僅在車(chē)載領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，在其它應(yīng)用芯片的領(lǐng)域，也能發(fā)現(xiàn)京瓷多層陶瓷基板的“身影”。包括醫(yī)療領(lǐng)域、通信領(lǐng)域、環(huán)保領(lǐng)域等。

根據(jù)不同的需求，京瓷多層陶瓷基板能夠?qū)崿F(xiàn)各種不同的構(gòu)造。

京瓷多層陶瓷基板可以根據(jù)不同需求進(jìn)行定制

審核編輯 ：李倩