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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划软式陶瓷散热材料陶瓷基板简介产品简介：本产品是由贵金属所构成的高传导介质电路与高热传导系数绝缘材料结合而成的高热传导基板。可又效解决PCB与铝基板低导热的问题。达到有效将高热电子元件所产生的热导出，增加元件稳定度及延长使用寿命。产品特性：不需要变更原加工程序优秀机械强度具良好的导热性具耐抗侵蚀具耐抗侵蚀良好表面特性，优异的平面度与平坦度抗热震效果佳低曲翘度高温环境下稳定性佳可加工成各种复杂形状嘉宝瑞LED灯就是全部采用的陶瓷基板，散热更好，完全性更高，更省电评论|00XX-10-13
2、13:54jiliok|三级就是LED灯的电路板采用的是陶瓷材料，芯片直接封装在陶瓷表面评论|00XX-10-1315:41timchen5223|二级陶瓷基板简介产品简介：本产品是由贵金属所构成的高传导介质电路与高热传导系数绝缘材料结合而成的高热传导基板。可又效解决PCB与铝基板低导热的问题。达到有效将高热电子元件所产生的热导出，增加元件稳定度及延长使用寿命。产品特性：不需要变更原加工程序优秀机械强度具良好的导热性具耐抗侵蚀具耐抗侵蚀良好表面特性，优异的平面度与平坦度抗热震效果佳低曲翘度高温环境下稳定性佳可加工成各种复杂形状陶瓷基板与铝基板比较表陶瓷基板铝基板高传导介378429W/(mK）
3、陶瓷2451W/(mK）铜箔390401W/(mK）绝缘体/(mK）铝板210255W/(mK）直接导热绝缘层阻绝导热陶瓷基板与其他厂陶瓷基板比较表陶瓷基板其他厂陶瓷基板高传导介质378429W/(mK）陶瓷板2451W/(mK）铜箔390401W/(mK）陶瓷板2451W/(mK）C-350C电路正常2.高温加热锡盘450C40秒电路正常3.制作过程不需酸洗，无酸的残留4.电阻率为-8.mC-350C电路剥离或被锡溶解2.高温加热锡盘450C40秒电路剥离3.制作过程需酸洗，会由酸性物质残留，会造成线路氧化及剥离应用：LED照明用基板、高功率LED基板PC散热、IC散热基板、LED电视散热基
4、板半导体及体集成电路的散热基板可替代PCB及铝基板应用实例：10WLED球灯经红外线热像测温仪检测点灯时间超过72小时环境温度C内壁温度60C点编号温度XY附注全面积最高温点编号温度XY附注全面积最高温陶瓷基板与铝基板比较图陶瓷基板种类及比较：系统电路板的种类包括：铝基板软式印刷电路板陶瓷基板种类主要有：高温熔合陶瓷基板直接镀铜基板1-1HTFC共晶熔体，是铜金属陶瓷基板粘合，形陶瓷复合金属基板，最后依据线路设计，以蚀刻方式备至线路。5-1DPC热传导率、制程温度、线路制作方法、线径宽度、制作线路是否需要酸洗或蚀刻、陶瓷基板是否会残留酸、焊点加工温度、线路工作环境温度，八项特性作进一步的讨论：
5、表一、陶瓷导热板特性比较ItemHTFCLTCCHTCCDBCDPC热传导系数AL2O3：2051AIN:170220231617AL2O3:2051AIN:170220AL2O3:2051AIN170220操作环境温度850950C850900C13001600C10651085C250350C线路制作方式薄膜印刷厚膜印刷厚膜印刷微影制程微影制程线径宽度150um150um150um150um1050um酸洗蚀刻不需要不需要不需要需要需要残留酸无无无有有焊点加工450C/40秒线路正常2XXC450C/35秒线路剥离或被锡溶解线路工作环境温度800C线路表面轻微碳化仍可正常运作800C线路完
6、全剥离或完全碳化无法运作热传导率热传导率又称为热导率，它代表了基板材料本身直接传导热能的一种能力，数值越高代表其导热能力越好。LED导热基板最主要的作用就是在于，如何有效的将热能从LED晶粒传导到散热系统，以降低LED晶粒的温度，增加发光效率与延长LED寿命，因此，导热基板热传导效果的优劣就将成为业界在选用导热基板时重要的评估项目之一。检视表一，由把重陶瓷散热基板的比较可明显看出，虽然AL2O3材料的热传导率约在2051之间，LTCC为降低其烧结温度而添加了30%50%的玻璃材料，使其热传导率降至2051左右；而HTCC因其普通共烧温度略低于纯AL2O3基板的烧结温度，而使其因材料密度较低使得
7、热传导系数低于AL2O3基板约在1617之间。一般来说，LTCC与HTCC导热效果并不如HTFC、DBC、DPC导热基板理想瑷司柏电子为因应高功率LED照明世代的来临，致力寻求高功率LED的解热方案，近年来，陶瓷的优良绝缘性与散热效率促使得LED照明进入了新瓷器时代。LED散热技术随着高功率LED产品的应用发展，已成为各家业者相继寻求解决的议题，而LED散热支架的选择亦随着LED之线路设计、尺寸、发光效率等条件的不同有设计上的差异，以目前市陎上最常见的可区分为(一)系统电路板，其主要是作为LED最后将热能传导到大气中、散热鳍片或外壳的散热系统，而列为系统电路板的种类包括：铝支架(MCPCB)、
8、印刷电路板(PCB)以及软式印刷电路板(FPC)。(二)LED晶粒支架，是属于LED晶粒与系统电路板两者之间热能导出的媒介，并藉由共晶或覆晶与LED晶粒结合。为确保LED的散热稳定与LED晶粒的发光效率，近期许多以陶瓷材料作为高功率LED散热支架之应用，其种类主要包含有：低温共烧多层陶瓷(LTCC)、高温共烧多层陶瓷(HTCC)、直接接合铜支架(DBC)、直接镀铜支架(DPC)四种，以下本文将针对陶瓷LED晶粒支架的种类做深入的探讨。2、陶瓷散热支架种类现阶段较普遍的陶瓷散热支架种类共有LTCC、HTCC、DBC、DPC四种，其中HTCC属于较早期发展之技术，但由于其较高的制程温度(13001
9、600)，使其电极材料的选择受限，且制作成本相当昂贵，这些因素促使LTCC的发展，LTCC虽然将共烧温度降至约850，但其尺寸精确度、产品强度等技术上的问题尚待突破。而DBC与DPC则为近几年才开发成熟，且能量产化的专业技术，但对于许多人来说，此两项专业的制程技术仍然很陌生，甚至可能将两者误解为同样的制程。DBC乃利用高温加热将Al2O3与Cu板结合，其技术瓶颈在于不易解决Al2O3与Cu板间微气孔产生之问题，这使得该产品的量产能量与良率受到较大的挑战，而DPC技术则是利用直接披覆技术，将Cu沉积于Al2O3支架之上，其制程结合材料与薄膜制程技术，其产品为近年最普遍使用的陶瓷散热支架。然而其材
10、料控制与制程技术整合能力要求较高，这使得跨入DPC产业并能稳定生产的技术门槛相对较高，下文将针对四种陶瓷散热支架的生产流程做进一步的说明，进而更加了解四种陶瓷散热支架制造过程的差异。2-1LTCC(Low-TemperatureCo-firedCeramic)LTCC又称为低温共烧多层陶瓷支架，此技术须先将无机的氧化铝粉与约30%50%的玻璃材料加上有机黏结剂，使其混合均匀成为泥状的浆料，接着利用刮刀把浆料刮成片状，再经由一道干燥过程将片状浆料形成一片片薄薄的生胚，然后依各层的设计钻导通孔，作为各层讯号的传递，LTCC内部线路则运用网版印刷技术，分别于生胚上做填孔及印制线路，内外电极则可分别使
11、用银、铜、金等金属，最后将各层做叠层动作，放置于850900的烧结炉中烧结成型，即可完成。详细制造过程如图1LTCC生产流程图。2-2HTCC(High-TemperatureCo-firedCeramic)HTCC又称为高温共烧多层陶瓷，生产制造过程与LTCC极为相似，主要的差异点在于HTCC的陶瓷粉末并无加入玻璃材质，因此，HTCC的必须再高温13001600环境下干燥硬化成生胚，接着同样钻上导通孔，以网版印刷技术填孔与印制线路，因其共烧温度较高，使得金属导体材料的选择受限，其主要的材料为熔点较高但导电性却较差的钨、钼、锰等金属，最后再叠层烧结成型。2-3DBC(DirectBondedC
12、opper)DBC直接接合铜支架，将高绝缘性的Al2O3或AlN陶瓷支架的单陎或双陎覆上铜金属后，经由高温10651085的环境加热，使铜金属因高温氧化、扩散与Al2O3材质产生(Eutectic)共晶熔体，使铜金与陶瓷支架黏合，形成陶瓷复合金属支架，最后依据线路设计，以蚀刻方式备制线路，DBC制造流程图如下图2。2-4DPC(DirectPlateCopper)DPC亦称为直接镀铜支架，以瑷司柏DPC支架制程为例：首先将陶瓷支架做前处理清洁，利用薄膜专业制造技术真空镀膜方式于陶瓷支架上溅镀结合于铜金属复合层，接着以黄光微影之光阻被覆曝光、显影、蚀刻、去膜制程完成线路制作，最后再以电镀/化学镀
13、沉积方式增加线路的厚度，待光阻移除后即完成金属化线路制作，详细DPC生产流程图如下图3。3、陶瓷散热支架特性在了解陶瓷散热支架的制造方法后，接下来将近一步的探讨各个散热支架的特性具有哪些差异，而各项特性又分别代表了什么样的意义，为何会影响了散热支架在应用时必须作为考量的重点。以下表一陶瓷散热支架特性比较中，本文取了散热支架的：(1)热传导率、(2)制程温度、(3)线路制作方法、(4)线径宽度，四项特性作进一步的讨论：3-1热传导率热传导率又称为热导率，它代表了支架材料本身直接传导热能的一种能力，数值愈高代表其散热能力愈好。LED散热支架最主要的作用就是在于，如何有效的将热能从LED晶粒传导到系
14、统散热，以降低LED晶粒的温度，增加发光效率与延长LED寿命，因此，散热支架热传导效果的优劣就成为业界在选用散热支架时，重要的评估项目之一。检视表一，由四种陶瓷散热支架的比较可明看出，虽然Al2O3材料之热传导率约在2024之间，LTCC为降低其烧结温度而添加了30%50%的玻璃材料，使其热传导率降至23W/mK左右；而HTCC因其普遍共烧温度略低于纯Al2O3支架之烧结温度，而使其因材料密度较低使得热传导系数Al2O3支架约在1617W/mK之间。一般来说，LTCC与HTCC散热效果并不如DBC与DPC散热支架里想。3-2操作环境温度操作环境温度，主要是指产品在生产过程中，使用到最高制程温度，而以一生产制程而言，所使用的温度愈高，相对的制造成本也愈高，且良率不易掌控。HTCC制程本身即因为陶瓷粉末材料成份的不同，其制程温度约在13001600之间，而LTCC/DBC的制程温度亦约在8501000之间。此外，HTCC与LTCC在制程后对必须叠层后再烧结成型，使得各层会有收缩比例问题，为解决此问题相关业者也在努力寻求解决方案中。另一方陎，DBC对制程温度精准度要求十分严苛，必须于温度极度稳定的10651085温度范围下，才能使铜层熔炼为共晶熔体，与陶瓷支架紧密结合，若生产
