陶瓷基板制造技术
陶瓷基板的生产开发与应用方案(二)
陶瓷基板的生产开发与应用方案一、实施背景随着科技的不断发展和高精尖技术的广泛应用，电子行业对高性能、高可靠性和长寿命的电子基板的需求日益增长。
陶瓷基板作为一种具有优异性能的电子基板，在高温、高频率、高可靠性和高密度等方面具有显著优势。
因此，开发陶瓷基板的生产技术并推广其应用具有重要意义。
二、工作原理陶瓷基板是一种采用陶瓷材料制成的电子基板，其工作原理主要基于陶瓷材料的优异性能。
陶瓷材料具有高导热性、高绝缘性、低膨胀系数和优良的机械性能，能够满足各种极端环境下的电子设备需求。
通过将陶瓷材料与金属化层结合，可以制造出具有优良电性能和机械性能的陶瓷基板。
三、实施计划步骤1.研发阶段：进行市场调研，收集客户需求和技术资料，制定研发计划。
2.材料选择与制备：选择合适的陶瓷材料和金属化层材料，制备出合格的陶瓷基板样品。
3.工艺优化：通过不断试验和优化工艺参数，提高陶瓷基板的性能和生产效率。
4.中试生产：在小规模生产线上进行中试生产，验证工艺的可行性和稳定性。
5.批量生产：根据中试结果，调整生产线，进行批量生产。
6.质量检测与控制：对生产的陶瓷基板进行严格的质量检测和控制，确保产品符合要求。
7.应用推广：与相关行业合作，推广陶瓷基板的应用。
四、适用范围陶瓷基板适用于以下领域：1.航空航天：陶瓷基板能够满足航空航天领域的高温、高可靠性和长寿命需求。
2.汽车电子：汽车发动机控制单元、车载雷达等需要高导热性、高耐久性的基板材料。
3.电力电子：陶瓷基板可用于制造高频率、高功率的电力电子设备。
4.通信电子：通信基站、路由器等通信设备需要高性能、高稳定的基板材料。
5.工业控制：工业控制设备需要能够在恶劣环境下稳定工作的基板材料。
6.医疗设备：医疗设备需要具有高生物相容性和高稳定性的基板材料。
7.国防军工：陶瓷基板能够满足国防军工领域的高温、高可靠性和保密性需求。
五、创新要点1.采用新型陶瓷材料和金属化层材料，提高陶瓷基板的性能和稳定性。
氧化铝陶瓷基板生产工艺
氧化铝陶瓷基板生产工艺
氧化铝陶瓷基板生产工艺一般包括以下几个主要步骤：
1. 准备原料：将高纯度的铝粉和其他添加剂混合，使其均匀分散。
2. 成型：将混合后的原料放入模具中进行成型。
常见的成型方法有注塑成型、压制成型和浇铸成型等。
3. 烧结：将成型后的胚体进行高温烧结，使之形成致密的陶瓷结构。
烧结温度一般在1600-1800摄氏度之间，烧结时间根据具体工艺要求而定。
4. 加工修整：将烧结后的陶瓷基板进行加工修整。
主要包括机加工、磨削和抛光等工艺，以得到精确的尺寸和平滑的表面。
5. 检测质量：对陶瓷基板进行质量检测，包括外观检验、尺寸测量、机械性能测试、电性能测试等。
确保陶瓷基板符合相关要求。
6. 包装出厂：对通过质量检测的陶瓷基板进行包装，并进行出厂销售。
以上是常见的氧化铝陶瓷基板生产工艺步骤，实际生产中可能会根据具体要求进行调整和改进。
陶瓷基板的种类特性和工艺
三、陶瓷基板旳特征
陶瓷散热基板特征比较中，主要选用散热基板旳：(1)热传导率、 (2)工艺温度、(3)线路制作措施、(4)线 径宽度，四项特征作进一步旳讨论：
2023/12/13
三、陶瓷基板旳特征——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旳一种能力，数值愈高代表其散热能力愈 好。LED散热基板最主要旳作用就是在于，怎样有效旳将热能从LED芯片传导到系统散热，以降低 LED 芯片旳温度，增长发光效率与延长LED寿命，所以，散热基板热传导效果旳优劣就成为业界在选用 散热基板时，主要旳评估项目之一。
检视表一，由四种陶瓷散热基板旳比较可明看出，虽然Al2O3材料之热传导率约在20~24之间，LTCC为 降低其烧结温度而添加了30%~50%旳玻璃材料，使其热传导率降至2~3W/mK左右；而HTCC因其普遍 共烧温度略低于纯Al2O3基板之烧结温度，而使其因材料密度较低使得热传导系数低Al2O3基板约在 16~17W/mK之间。一般来说，LTCC与HTCC散热效果并不如DBC与DPC散热基板里想。
2023/12/13
二、陶瓷基板旳种类——DBC
直接敷铜陶瓷基板因为同步具有铜旳优良导电、 导热性能和陶瓷旳机械强度高、低介电损耗旳 优点，所以得到广泛旳应用。在过去旳几十年 里，敷铜基板在功率电子封装方面做出了很大 旳贡献，这主要归因于直接敷铜基板具有如下 性能特点：
热性能好；
电容性能；
直接敷铜陶瓷基板最初旳研究就是为了处理大电 流和散热而开发出来旳，后来又应用到AlN陶瓷旳 金属化。除上述特点外还具有如下特点使其在大 功率器件中得到广泛应用：
4.在工艺温度与裕度旳考量， DPC旳工艺温度仅需 250~350℃左右旳温度即可 完毕散热基板旳制作，完全 防止了高温对于材料所造成 旳破坏或尺寸变异旳现象， 也排除了制造成本费用高旳 问题。
dpc陶瓷基板生产工艺
dpc陶瓷基板生产工艺DPC陶瓷基板生产工艺DPC陶瓷基板作为一种新型陶瓷材料，具有优异的导热性能和电气绝缘性能，广泛应用于电子器件的散热和隔离领域。
本文将详细介绍DPC陶瓷基板的生产工艺。
一、原料准备DPC陶瓷基板的主要原料是氧化铝和氧化锆，这两种材料具有较高的熔点和良好的导热性能。
在生产过程中，需要按照一定的比例将氧化铝和氧化锆粉末混合均匀。
二、浆料制备将混合均匀的氧化铝和氧化锆粉末与有机溶剂和分散剂混合，形成浆料。
浆料的质量要求高，需要经过多次搅拌和过滤，确保粒子分散均匀，无杂质。
三、浆料成型浆料成型是DPC陶瓷基板生产的关键步骤之一。
常用的成型方法有注射成型、压制成型和挤出成型。
其中，注射成型是目前应用最广泛的方法之一。
通过将浆料注入成型模具，利用压力使浆料充满整个模具，并通过热处理使其固化。
四、烧结成型后的DPC陶瓷基板需要进行高温烧结，以使其结构更加致密，提高导热性能和机械强度。
烧结温度一般在1500℃以上，烧结时间根据基板的厚度和尺寸而定。
在烧结过程中，需要控制好烧结温度和保持一定的气氛，以避免基板表面氧化。
五、表面处理烧结后的DPC陶瓷基板需要进行表面处理，以提高其平整度和光洁度。
常用的表面处理方法有机械抛光和化学机械抛光。
通过这些方法，可以使基板表面达到亚微米级的光洁度要求。
六、检验和包装生产完成后，需要对DPC陶瓷基板进行严格的检验。
主要包括外观检查、尺寸测量、导热性能测试等。
合格的产品经过包装后，可以进行出货。
DPC陶瓷基板的生产工艺包括原料准备、浆料制备、浆料成型、烧结、表面处理、检验和包装等环节。
每个环节都需要严格控制工艺参数，以确保产品的质量和性能。
随着技术的不断进步，DPC陶瓷基板的生产工艺也在不断优化，以满足不同领域对高性能陶瓷材料的需求。
dba陶瓷基板工艺
dba陶瓷基板工艺一、基板制备DBA陶瓷基板是一种以陶瓷为基材，通过微加工技术制造而成的基板。
其制备过程包括以下几个步骤：1.陶瓷基材制备：采用高纯度陶瓷材料，通过球磨、干燥、成型等工艺，制备成所需的陶瓷基材。
2.基材表面处理：对陶瓷基材进行抛光、清洗等处理，以去除表面杂质和缺陷。
3.微加工：采用微加工技术，将陶瓷基材加工成具有所需电路图案的基板。
4.基板清洗：清洗基板表面，去除微加工过程中留下的杂质和污染物。
二、铜箔制备铜箔是DBA陶瓷基板上的主要导电材料，其制备过程包括以下几个步骤：1.铜箔材料选择：选择高导电性能的铜箔材料，如纯铜或铜合金。
2.铜箔剪裁：根据实际需要，将铜箔剪裁成所需的尺寸和形状。
3.铜箔表面处理：对铜箔表面进行抛光、清洗等处理，以去除表面杂质和缺陷。
4.铜箔矫直：通过矫直机对铜箔进行矫直，以保证其在DBA陶瓷基板上的平整度。
三、键合键合是将DBA陶瓷基板与铜箔连接在一起的关键步骤，其主要包括以下几个环节：1.表面处理：对DBA陶瓷基板和铜箔进行表面处理，以增强它们之间的粘附性。
2.焊料选择：选择合适的焊料，如银铜合金、锡铅合金等，用于将DBA陶瓷基板与铜箔连接在一起。
3.键合工艺：采用超声波键合、热压键合等工艺，将DBA陶瓷基板与铜箔紧密连接在一起。
4.键合质量检测：对键合后的DBA陶瓷基板进行质量检测，如X 射线检测、超声波检测等，以确保键合质量和可靠性。
四、电路制作电路制作是DBA陶瓷基板工艺的核心环节之一，其主要包括以下几个步骤：1.光刻制版：采用光刻技术制作DBA陶瓷基板的电路图案模板。
2.电路印刷：使用印刷机将电路图案模板上的电路转移到DBA陶瓷基板上。
3.电路固化：通过加热等手段使电路图案模板上的电路材料固化在DBA陶瓷基板上。
4.电路质量检测：对制作完成的电路进行质量检测，如外观检测、电性能检测等，以确保电路的质量和可靠性。
陶瓷基板制作工艺
陶瓷基板制作工艺
陶瓷基板制作工艺是指将陶瓷材料制作成基板的过程。
陶瓷基板的制作工艺一般包括以下步骤：
1. 原料准备：选取适合的陶瓷原料，如氧化铝、氮化铝等，并进行粉末制备。
2. 粉末处理：将原料粉末进行干燥、筛分和混合等处理，以获得均匀的粉末混合物。
3. 压制成型：将粉末混合物通过压制机械设备进行成型，常用的成型方式包括干压成型和浸渍成型等。
4. 烧结：成型后的陶瓷基板需要进行烧结处理，将成型体进行高温加热，使其颗粒之间相互结合。
5. 机械加工：烧结后的陶瓷基板还需要进行机械加工，包括精密切割、打磨、研磨等处理，以获得所需的精度和表面光滑度。
6. 检测：对陶瓷基板进行各项检测，如尺寸、精度、密度、温度性能等检测，以保证产品质量。
7. 表面处理：根据需要对陶瓷基板进行表面处理，如腐蚀、镀膜等，以满足具体的应用要求。
8. 成品包装：最后将成品进行包装，以保护和存储。
以上是陶瓷基板制作一般流程，不同陶瓷基板的制作工艺可能存在差异，具体工艺流程可根据不同材料和产品要求进行调整和优化。
贴片电阻陶瓷基板制作工艺
贴片电阻陶瓷基板制作工艺1. 简介贴片电阻是一种常见的电子元件，用于电路中的电流限制和电阻调节。
贴片电阻通常制作在陶瓷基板上，因为陶瓷具有良好的绝缘性能、高温稳定性和机械强度。
本文将介绍贴片电阻陶瓷基板的制作工艺。
2. 材料准备贴片电阻陶瓷基板的制作需要以下材料：•陶瓷片：通常采用氧化铝陶瓷作为基板材料，具有良好的绝缘性能和机械强度。
•电阻材料：常用的电阻材料有镍铬合金、铜镍合金等，选择合适的电阻材料根据具体的电路要求。
•导电胶浆：用于将电阻材料粘贴在陶瓷基板上的导电胶浆，通常含有导电粒子和粘结剂。
3. 制作步骤3.1 基板准备首先，准备陶瓷片作为贴片电阻的基板。
陶瓷片需要经过以下处理步骤：1.清洗：将陶瓷片放入清洗槽中，用去离子水和有机溶剂进行清洗，去除表面的污垢和杂质。
2.干燥：将清洗后的陶瓷片放入烘箱中进行干燥，确保表面完全干燥。
3.2 电阻材料制备根据电路设计要求，选择合适的电阻材料，并进行以下步骤：1.材料配比：将电阻材料与粘结剂按照一定的配比混合，确保电阻材料的均匀分散。
2.搅拌：使用搅拌器将电阻材料和粘结剂进行充分混合，形成均匀的导电胶浆。
3.3 贴片制作接下来，将电阻材料贴片在陶瓷基板上，具体步骤如下：1.喷涂导电胶浆：使用喷涂器将导电胶浆均匀喷涂在陶瓷基板上，形成贴片电阻的导电层。
2.干燥：将喷涂后的陶瓷基板放入烘箱中进行干燥，使导电胶浆固化并与陶瓷基板牢固结合。
3.切割：根据设计要求，使用切割工具将陶瓷基板切割成适当大小的贴片电阻。
3.4 焊接最后，将贴片电阻焊接到电路板上，完成贴片电阻陶瓷基板的制作工艺。
4. 质量控制在贴片电阻陶瓷基板制作过程中，需要进行质量控制以确保产品的可靠性和稳定性。
常见的质量控制措施包括：1.检查陶瓷基板表面是否平整，无明显缺陷。
2.检查贴片电阻导电层的厚度是否符合要求。
3.进行电阻值测试，确保贴片电阻的电阻值在设计范围内。
5. 总结贴片电阻陶瓷基板制作工艺是一项关键的电子元件制造工艺。
陶瓷基板dbc工艺
陶瓷基板dbc工艺陶瓷基板DBC工艺随着电子技术的不断发展，陶瓷基板DBC工艺在高功率电子器件中的应用越来越广泛。
DBC工艺是一种将散热基板与电路层无缝结合的技术，它具有良好的导热性能和电气性能，因此被广泛应用于功率电子器件的制造中。
DBC是Direct Bonded Copper的缩写，即直接键合铜。
它通过高温和高压的工艺将导电层（一般是铜）与陶瓷基底（一般是氧化铝陶瓷）直接结合在一起。
这种直接结合的方式使得导热性能更好，电流传导能力更强，而且还能提高器件的可靠性。
DBC工艺的制备过程主要包括以下几个步骤：1.基板准备：选择合适的陶瓷材料作为基底，常用的有氧化铝陶瓷。
然后对基底进行加工，如切割、打磨等，以得到所需的形状和尺寸。
2.导电层制备：选择合适的金属材料作为导电层，常用的有铜。
将导电层加工成所需的形状和尺寸，然后进行表面清洁处理，以提高与陶瓷基底的结合强度。
3.直接键合：将陶瓷基底和导电层分别放置在热压机的加热板上，经过一定的温度和压力条件下进行加热和压制，使其直接结合在一起。
在这个过程中，金属层的表面氧化层与陶瓷基底的氧化层发生反应，形成化学键合，从而实现了金属层与陶瓷基底的无缝结合。
4.加工和测试：经过直接键合后的基板需要进行精密加工，如切割、钻孔等，以便制成所需的形状和尺寸。
然后对制成品进行电气测试和可靠性测试，以保证其质量和性能符合要求。
DBC工艺具有以下几个优点：1.导热性能好：直接键合的导电层与陶瓷基底之间没有界面接触电阻，导热性能更好，能够有效地散热，提高器件的功率密度。
2.电气性能优越：直接键合的金属层与陶瓷基底之间的结合强度高，电流传导能力强，能够承受高电流和高电压的工作环境。
3.尺寸稳定性好：直接键合的金属层与陶瓷基底之间的热膨胀系数相似，能够有效地抑制因温度变化引起的热应力，保持器件的尺寸稳定性。
4.可靠性高：直接键合的金属层与陶瓷基底之间形成了化学键合，结合强度高，能够承受高温和高湿等恶劣工作环境，提高器件的可靠性。
dbc陶瓷基板制备工艺
dbc陶瓷基板制备工艺DBC陶瓷基板是目前电子行业最常用的散热基材，用于高功率晶体管、光电元件等器件的封装，其优点是在高温高频环境下具有高强度，优良的导热性和电气绝缘性，因此在电子产品中拥有广泛的应用。
DBC陶瓷基板的制备工艺是一个比较复杂的过程，需要经过多个步骤，下面将对其详细阐述。
首先是制备原料。
制备DBC陶瓷基板的原材料主要包括氮化铝，氮化硅，氧化铝和氧化锆等，这些原料按照一定比例混合后，再经过混合、烘干等处理，可以得到均匀的粉末。
接下来是进行成型。
该步骤的目的是将混合好的粉末加工成固体绿胚。
具体的成型方式有手工压坯、干压成型、注塑成型、压碾成型等。
其中，注塑成型具有较高的生产效率和较好的成型精度，已逐渐成为制备DBC陶瓷基板的主要工艺。
第三步是进行固化。
经过成型的铜化铝基板需要经过固化才能够成为有机体强度的陶瓷基板。
通常的固化方式有多次热压固化、微波固化、等离子固化等方式。
多次热压固化是一种最为常用的方式，它需要将铜化铝基板进行多次高温高压处理，一般为1600℃，60Mpa下进行4次高温固化处理。
随后是磨削。
制备出的陶瓷基板必须要具备一定的平整度、尺寸精度才能够有效地进行后续加工。
因此，在这一步骤中，需要将过压固化后的铜化铝基板进行磨削处理，以保证其平坦度和精度。
然后是金属化。
将铜化铝基板进行陶瓷化处理后，需要在其表面形成一层金属薄膜，用以与高功率器件的金属散热片直接接触进行热量传导。
目前所采用的金属化方式有电沉积、蒸镀、喷涂等方法。
最后是漆覆。
陶瓷基板需要在其表面涂覆一层有机陶瓷漆来提高其绝缘性。
这一过程在陶瓷基板市场中尤为重要，有一个良好的表层涂层便于后续的封装和焊接加工等。
综上所述，DBC陶瓷基板制备工艺包括原材料的制备、成型、固化、磨削、金属化和漆覆等多个步骤，每个步骤都要求具有较高的工艺水平和名称的设备支持。
通过这些步骤的合理组合和操作，最终可以制备出高性能、高可靠性的陶瓷基板，为电子产品的高质量发展做出积极的贡献。
多层陶瓷基板及其制造方法
多层陶瓷基板及其制造方法多层陶瓷基板是一种用于集成电路及其他电子器件的基板材料。
它由多层陶瓷层和导电金属层交替叠加而成，具有优良的电绝缘性能、高强度和优异的热导率。
本文将介绍多层陶瓷基板的制造方法及其相关技术。
一、多层陶瓷基板的制造方法1. 原料准备：多层陶瓷基板的主要材料是陶瓷粉末和有机粘结剂。
通常使用的陶瓷粉末包括氧化铝、氮化铝和氧化锆等，有机粘结剂主要是聚合物树脂。
这些原料经过混合和筛分后，制成可用于制造基板的坯料。
2. 基板成型：将坯料通过压制、挤出或注射成型工艺，制成带有导电通孔的原始基板。
这些通孔将用于连接多层陶瓷层和导电金属层。
3. 陶瓷层烧结：将多个陶瓷层叠加在一起，并在高温下进行烧结，以实现层间结合。
在烧结过程中，有机粘结剂将分解和燃烧，使陶瓷层之间形成坚固的结合。
烧结后的陶瓷层具有较高的密度和强度。
4. 金属层制备：在陶瓷层之间涂覆金属浆料，并通过烧结的方式使其与陶瓷层牢固结合。
金属浆料通常是由导电金属粉末和有机粘结剂组成。
烧结后的金属层在多层陶瓷基板中起到导电和连接功能。
5. 电连接：通过钻孔和镀铜等工艺在金属层上形成电连接，以实现电子器件的连接和信号传输。
二、多层陶瓷基板的相关技术1. 高可靠性技术：多层陶瓷基板在高温、高湿和恶劣环境下应用广泛，因此需要具备高可靠性。
相关的技术包括优化材料配方、提高烧结质量和优化金属层的制备工艺等。
2. 高频应用技术：多层陶瓷基板在高频电路中具有较好的性能，但需要考虑电磁波的传播特性和导热性能。
相关技术包括优化金属层的导电性能和设计合适的电连接结构。
3. 低温烧结技术：传统的多层陶瓷基板制备过程中需要高温烧结，但这可能导致一些敏感电子器件的失效。
因此，发展低温烧结技术具有重要意义。
目前，人们通过添加适当的添加剂，改变烧结工艺参数等方式，实现多层陶瓷基板的低温烧结。
4. 高密度互连技术：随着电子器件的微小化和集成化，多层陶瓷基板上的导电通孔需要更高的密度和更小的尺寸。
陶瓷基板工艺技术
陶瓷基板工艺技术陶瓷基板工艺技术是一项重要的制造技术，广泛应用于电子、电器、通信等行业。
它是指将陶瓷原料通过加工工艺加工成所需形状和尺寸的基板产品的一系列工艺过程和技术。
首先，陶瓷基板的制备工艺包括原料选择和配比。
陶瓷基板一般由氧化铝和氮化硼等陶瓷粉末经过高温烧结和压制等工艺制成。
在原料选择中，需要选择纯度高、颗粒均匀的原料，以确保基板的物理性能和电化学性能。
其次，陶瓷基板的成型工艺。
常见的成型工艺有压制、注浆和挤出等。
压制工艺是将陶瓷粉末放入模具中，通过压力使其成型。
注浆工艺是将陶瓷粉末与稀释剂混合，通过注射器注入模具中。
挤出工艺是将陶瓷糊料挤出成型，然后经过干燥和烧结等工艺。
再次，陶瓷基板的烧结工艺。
烧结是将成型的陶瓷基板放入炉中进行高温处理，使其颗粒间发生结合，形成致密的基板。
烧结过程中需要控制好温度和时间，以及气氛的控制。
烧结温度过低，基板不能充分结合；烧结温度过高，基板易变形、开裂。
同时，气氛控制也非常重要，不同材料对氧化还原气氛的要求不同。
最后，陶瓷基板的加工工艺。
加工工艺包括切割、打孔、修整等。
切割是将烧结成型后的陶瓷基板切割成所需的尺寸。
打孔是根据设计要求，在基板上钻孔，以便之后的组装和安装。
修整是处理基板表面的不平整、毛刺和划痕，使其达到平整、光滑的要求。
通过以上工艺技术的整合与应用，可以制备出各种形状、尺寸和性能优良的陶瓷基板产品。
陶瓷基板具有优良的绝缘性能、机械强度和耐温性能，广泛应用于电路板、电子器件、高频器件等领域。
随着科技的不断发展，陶瓷基板工艺技术也在不断创新和改进，以满足不同行业对于高性能陶瓷基板的需求。
陶瓷基片生产工艺流程
陶瓷基片生产工艺流程《陶瓷基片生产工艺流程》随着现代科技的发展和进步，陶瓷基片作为一种重要的封装材料，在电子工业中得到了广泛的应用。
陶瓷基片具有优良的绝缘性能、高应力散乱能力和良好的耐高温性能，因此在高性能电子器件封装和传热领域发挥着重要的作用。
下面将介绍陶瓷基片生产的工艺流程。
一、原材料准备陶瓷基片的主要原材料是氧化铝粉体，通常需添加适量的玻璃粉体和助熔剂以提高陶瓷基片的熔融性能和机械强度。
在原料准备过程中，需要进行严格的配比，确保原材料的成分和比例准确无误。
二、粉体混合与研磨将准备好的原材料送入研磨机中进行混合和研磨。
通过研磨可以使粉体颗粒尺寸的分布更均匀，进一步提高材料的物理性能。
三、成型将研磨好的粉体通过压力成型机进行成型。
通常使用的成型方法有注塑成型和压制成型。
注塑成型是将粉体注入模具中，通过高压使其形成所需形状。
压制成型是将粉体放入模具中，通过压力使其变形。
成型后的陶瓷基片具有一定的强度和形状。
四、烧结将成型好的陶瓷基片置于高温炉中进行烧结。
烧结温度和时间可以根据具体材料和产品要求进行调整。
在烧结过程中，陶瓷颗粒之间发生固相反应，并形成致密的陶瓷基片结构，提高其机械性能和热传导性能。
五、表面处理将烧结好的陶瓷基片进行表面处理。
一般来说，陶瓷基片需要进行平整化、研磨和抛光等处理，以使其表面变得光滑均匀，提高产品的质量和可靠性。
六、检测与包装对陶瓷基片进行各种物理性能和质量指标的检测。
常用的检测方法包括外观检查、尺寸测量、机械强度测试和热传导性能测试等。
合格的陶瓷基片需要经过严格的检测后，才能进行包装和交付给客户使用。
综上所述，《陶瓷基片生产工艺流程》包括原材料准备、粉体混合与研磨、成型、烧结、表面处理、检测与包装等主要步骤。
这些步骤的精细操作和科学控制，有助于提高陶瓷基片的质量和性能，满足不同领域的封装需求。
陶瓷基板dbc工艺
陶瓷基板dbc工艺陶瓷基板DBC工艺是一种常用于高功率LED封装的技术。
DBC是指Direct Bonded Copper，即直接键合铜。
该工艺的基本原理是将铜箔直接键合在陶瓷基板上，形成一个具有良好导热性能的电路板。
下面将从工艺流程、优点和应用等方面进行详细介绍。
一、工艺流程1. 基板制备：首先需要选用高纯度的陶瓷材料，如氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷等。
然后将陶瓷基板进行切割、打磨、清洗等处理，以保证其表面光滑、无裂纹、无杂质。
2. 铜箔制备：选用高纯度的电解铜，通过化学蚀刻、机械抛光等工艺制备出符合要求的铜箔。
3. 键合：将铜箔放置在陶瓷基板上，经过高温高压的处理，使铜箔与陶瓷基板紧密结合，形成一个完整的电路板。
4. 电路制作：在铜箔上进行电路制作，如刻蚀、镀金等工艺，以满足不同的电路需求。
5. 封装：将LED芯片粘贴在电路板上，通过焊接等工艺将LED芯片与电路板连接起来，形成一个完整的LED封装产品。
二、优点1. 导热性能好：由于铜箔与陶瓷基板直接键合，形成了一个导热性能极佳的电路板，能够有效地将LED芯片产生的热量散发出去，提高LED的发光效率和寿命。
2. 电气性能稳定：由于铜箔与陶瓷基板紧密结合，形成了一个稳定的电路板，能够有效地避免电路板因温度变化等原因而产生的变形、开裂等问题，保证LED封装产品的电气性能稳定。
3. 耐高温性能好：由于陶瓷材料具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定的性能，因此DBC工艺制作的LED封装产品能够在高温环境下长时间稳定工作。
三、应用DBC工艺制作的LED封装产品广泛应用于高功率LED照明、汽车照明、航空航天、医疗器械等领域。
由于其导热性能好、电气性能稳定、耐高温性能好等优点，能够满足不同领域对LED封装产品的高要求。
总之，DBC工艺是一种非常重要的LED封装技术，具有导热性能好、电气性能稳定、耐高温性能好等优点，能够满足不同领域对LED封装产品的高要求。
厚膜陶瓷基板工艺(一)
厚膜陶瓷基板工艺(一)厚膜陶瓷基板工艺简介•厚膜陶瓷基板工艺是一种在电子元器件制造中常用的技术•通过在陶瓷基板上制作厚塑料膜，用于电路的连接和保护工艺步骤1.基板准备–选择合适的陶瓷基板材料，如氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷–清洁基板表面，确保无尘、无油污2.导电层制备–在基板表面涂覆一层导电材料，如钨、铜、银等–采用喷涂、印刷等技术，形成导电层3.电路图案制作–使用光刻技术，将电路图案转移到导电层上–利用光敏胶使电路图案形成影像，然后腐蚀或镀覆去除不需要的导电材料4.厚膜层制备–在导电层上涂覆一层厚塑料膜，如聚酰亚胺–采用印刷、喷涂等技术，使厚膜均匀覆盖导电层5.保护层制备–在厚膜层上涂覆一层保护层，如覆盖有机胶等–保护厚膜层，防止腐蚀和机械损伤6.烘烤和硬化–将制作好的基板放入专用烘箱中进行烘烤和硬化–根据材料要求，控制温度和时间，使膜层固化和附着牢固7.检测和修复–对制作好的基板进行严格的检测–发现问题时进行修复，如重新涂覆膜层、修补电路图案等8.最终检验–对修复后的基板进行再次检测，确保质量合格应用领域•电子器件制造•模块组装•线路板生产优点•厚膜陶瓷基板具有良好的电性能和机械性能•适用于高温、高频等特殊环境下的工作要求•提供良好的保护和连接功能局限性•制作工艺复杂，对设备和技术要求较高•生产成本相对较高•仅适用于特定的应用领域厚膜陶瓷基板工艺在电子领域中起到了重要的作用，通过制作厚塑料膜和导电层，实现了电路的保护和连接。
虽然制作工艺较为复杂，但其优越的性能使其得到广泛应用。
未来随着技术的发展，厚膜陶瓷基板工艺将进一步完善和应用于更多的领域。
发展趋势•制造工艺的自动化和智能化：随着技术的发展，人工智能和机器学习等技术将应用于厚膜陶瓷基板工艺中，实现工艺过程的自动化和优化。
•材料的创新和改进：研发新型的陶瓷基板材料和厚膜材料，以提高电性能、机械性能和耐高温性能，满足不同领域的需求。
•多功能化和集成化：在厚膜陶瓷基板上集成更多的功能组件，如传感器、天线等，实现多种功能的组合，提高设备的整体性能。
多层陶瓷基板及其制造方法
多层陶瓷基板及其制造方法多层陶瓷基板是一种常见的电子元件基板，由多层陶瓷片层叠而成。
它具有高强度、高导热性、低电阻性和良好的绝缘性能，适用于各种高功率电子元器件和电路板的制造。
本文将介绍多层陶瓷基板的制造方法。
多层陶瓷基板的制造过程主要包括陶瓷片的制备、粘合和烧结三个步骤。
首先，陶瓷片的制备。
制备陶瓷片的材料主要包括氧化铝和氮化铝等，在一定比例下混合均匀，并加入一定量的可充填剂和增韧剂。
将这些原料混合后，在球磨机或高速混合机中进行混合，使混合物达到合适的均匀度。
接下来，将均匀的混合物通过压片机进行成型，得到陶瓷片的初始形状。
然后，通过挤压或注塑成型技术进一步加工陶瓷片，使其达到所需的形状和尺寸，并进行烘干处理，去除水分。
其次，粘合。
将制备好的陶瓷片进行分层和堆叠，每层之间涂覆一层适合的粘结剂。
粘结剂的选择要考虑到其在高温下的稳定性、粘接强度以及能否实现良好的粘接效果。
在粘接之前，需要对每层陶瓷片进行表面处理，以提高粘结强度。
粘接时，通过加压或者采用浇注法，使得每层陶瓷片粘接牢固，并尽量减小层之间的空隙。
最后，烧结。
将经粘合后的多层陶瓷片放入高温烧结炉中进行烧结。
烧结的过程中，陶瓷片的表面活性剂和粘结剂会燃烧殆尽，同时陶瓷片之间会发生扩散反应，最终形成一体化的多层陶瓷基板。
烧结温度和时间的选择要根据具体的陶瓷材料和制造要求来确定。
烧结结束后，还需要对多层陶瓷基板进行表面处理，使其光滑平整，以满足后续加工和装配的要求。
综上所述，多层陶瓷基板的制造方法主要包括陶瓷片的制备、粘合和烧结。
这种制造方法能够在保证陶瓷基板性能的前提下，实现多层结构的制造，并且可以根据具体应用的需求进行定制化设计，提高电子元器件和电路板的性能和可靠性。
陶瓷基板工艺流程和设备
陶瓷基板工艺流程和设备一、简介陶瓷基板是一种用于电子元器件的重要载体材料，具有良好的绝缘性能、高温稳定性和耐腐蚀性。
陶瓷基板工艺流程和设备则是用于制造陶瓷基板的一系列工艺步骤和所需设备的总称。
二、陶瓷基板工艺流程陶瓷基板的制造过程通常包括以下几个主要步骤：1. 原料准备：根据所需的陶瓷基板材料，选择合适的陶瓷粉体和添加剂，并进行粉体的混合、研磨和筛分等处理。
2. 成型：将经过处理的陶瓷粉体与有机添加剂混合，通过压制、注塑或印刷等方法将其成型为所需形状的基板。
3. 干燥：将成型的陶瓷基板置于干燥设备中，去除其中的水分和有机添加剂，提高基板的密度和强度。
4. 烧结：将干燥后的陶瓷基板置于高温烧结炉中，进行烧结处理。
在高温下，陶瓷粉体颗粒之间发生结合，使基板变得坚硬、致密，并获得所需的物理和化学性能。
5. 加工：经过烧结的陶瓷基板可以进行后续的机械加工，如修整、切割、打孔等，以满足不同的尺寸和形状要求。
6. 表面处理：根据需要，对陶瓷基板的表面进行处理，如抛光、喷涂、镀膜等，以提高其表面光洁度、绝缘性能和焊接性能。
7. 检测和测试：对制造好的陶瓷基板进行质量检测和性能测试，确保其符合规定的标准和要求。
三、陶瓷基板制造所需设备陶瓷基板制造过程中涉及到的主要设备包括：1. 球磨机：用于对陶瓷粉体进行研磨和混合，使其达到一定的细度和均匀性。
2. 压制机/注塑机/印刷机：用于将陶瓷粉体和有机添加剂混合后，将其成型为所需形状的基板。
3. 干燥设备：包括烘箱、干燥室等，用于去除基板中的水分和有机添加剂。
4. 烧结炉：采用高温烧结炉，对干燥后的陶瓷基板进行烧结处理，使其具有所需的物理和化学性能。
5. 机械加工设备：包括切割机、打孔机、磨床等，用于对烧结后的陶瓷基板进行尺寸修整和加工。
6. 表面处理设备：如抛光机、喷涂设备、真空镀膜机等，用于对基板的表面进行处理和改性。
7. 检测和测试设备：包括显微镜、电子显微镜、扫描电镜、薄膜测量仪等，用于对制造好的陶瓷基板进行质量检测和性能测试。
氮化铝陶瓷基板生产制作流程和加工制造工艺
氮化铝陶瓷基板生产制作流程和加工制造工艺
一、铝陶瓷基板生产流程
1、材料准备：铝加强片、绝缘层陶瓷件、接触接线插孔材料及规范；
2、定位：铝基片上安装绝缘层瓷件，钻孔，焊接等定位；
3、电阻焊：铝基片上安装接触接线插孔产品，电阻焊定位；
4、制作悬铃：将铝基片上钻孔的接触接线插孔放入卷取机内，通过
卷取机向上铸铜精锻；
5、陶瓷喷涂：将铝基片上的接触接线插孔和其他表面喷涂绝缘层陶
瓷件；
6、烤箱烤制：将铝基片烤箱烤制，使陶瓷层成型；
7、检测测试：检测电阻焊的尺寸和容量，测试绝缘层陶瓷件的介电
性能；
8、包装成品：将经检测的成品包装起来，准备出货。
1、切割：通过激光切割的方式，将铝基片切割成指定尺寸，切割后
的铝基片可以直接用于接触接线插孔的制作；
2、钻孔：以X射线排料机为基础，钻孔夹头定位接触接线插孔，焊
接定位；
3、贴装：经过圆凹长度分配的排版机，安装绝缘层陶瓷件、电阻焊
件及接触接线插孔；
4、悬铃：将接触接线插孔定位后，悬铃进行铜精锻，确保插孔的尺寸和容量；。
《陶瓷基板制造技术》课件
利用成型技术，将陶瓷基板材料压
制成所需形状的基板，如方形、圆
形等。
3
4.3. 烧结
将成型后的陶瓷基板在高温下进行
烧结，使其颗粒结合成致密的陶瓷
4.4. 加工
4
结构。
经过烧结后的陶瓷基板进行加工， 如切割、打孔等，以满足不同应用
领域的需求。
5. 陶瓷基板的应用
5.1. 电子器件
陶瓷基板广泛应用于电子 器件的封装和散热领域， 如集成电路(IC)、功率模块 等。
3.3. 氧化锆
氧化锆具有较高的熔点和稳定性，常用于 制造高温环境下的陶瓷基板。
3.4. 其他
除了氧化铝、氮化硅和氧化锆，还有其他 材料如石英、氧化铜等，用于特殊应用的 陶瓷基板制造。
4. 制造陶瓷基板的工艺流程
1
4.1. 粉末制备
通过粉末制备工艺，将原材料粉末
4.2. 成型
2
混合并进行磨细，以获得均匀的陶 瓷基板材料。
5.2. LED
陶瓷基板作为LED照明器件 的基座，具有良好的散热 性和电绝缘性，广泛应用 于照明领域。
5.3. 其他
除了电子器件和LED，陶瓷 基板还有许多其他应用领 域，如太阳能电池、传感 器等。
6. 陶瓷基板的优势
1 6.1. 高温稳定性
2 6.2. 高机械强度
陶瓷基板具有出色的高温稳定性，能够 在极端温度条件下保持稳定的性能。
《陶瓷基板制造技术》PPT课 件
欢迎大家来到《陶瓷基板制造技术》的PPT课件。本课程将深入介绍陶瓷基板 的制造原理、工艺流程和应用领域，希望能为大家带来全新的视角和思考。
1. 什么是陶瓷基板？
陶瓷基板是一种广泛应用于电子器件和LED等领域的基础材料，具有优异的散热性、机械强度和电 绝缘性。
多层陶瓷基板及其制造方法
多层陶瓷基板及其制造方法多层陶瓷基板及其制造方法引言多层陶瓷基板是一种常用的电子器件封装材料，广泛应用于电子产品中。
本文将介绍多层陶瓷基板及其制造方法的几种常见技术。
制造方法多层陶瓷基板的制造方法主要包括以下几种：1. 陶瓷制浆1.选择高品质的陶瓷原料，如氧化铝、氮化铝等。
2.将原料粉末与溶剂混合，制成均匀的陶瓷浆料。
3.通过过滤和除杂等工艺，去除浆料中的杂质。
2. 浆料成型1.将陶瓷浆料注入到模具中。
2.采用振动和压实等技术，使浆料充分填充模具内部。
3.将模具放入干燥设备中，使浆料逐渐变为固态。
3. 成型剥离1.将干燥后的陶瓷坯体从模具中剥离出来。
2.进一步对陶瓷坯体进行切割和修整，以获得所需形状和尺寸。
4. 交叉修整1.将多个陶瓷坯体按照设计要求堆叠在一起。
2.使用粘合剂将陶瓷坯体粘合在一起。
3.进行交叉修整，保证各层之间的平整度和粘合质量。
5. 烧结1.将多层陶瓷坯体置于高温炉中进行烧结。
2.在高温和气氛控制条件下，使陶瓷坯体烧结成密实的陶瓷基板。
3.控制烧结温度和时间，以获得所需的物理性能和化学稳定性。
结论多层陶瓷基板制造方法的不断创新，为电子器件封装提供了可靠的技术支持。
通过陶瓷制浆、浆料成型、成型剥离、交叉修整和烧结等工艺，可以生产出质量优良的多层陶瓷基板。
未来，我们可以期待更多新材料和新工艺在多层陶瓷基板制造中的应用，以满足不断发展的电子产品需求。
6. 金属化1.经过烧结后的多层陶瓷基板表面通常是非导电的，需要进行金属化处理以便于电子元器件的连接。
2.在金属化前，需要对陶瓷基板表面进行清洁和激活处理，以提高金属化层与基板的附着力。
3.通常采用蒸镀、喷涂或打印等方法，在陶瓷基板表面镀覆金属薄膜。
4.金属化膜可以形成导电路径，用于连接电子元器件间的电路及信号传输。
7. 检验与测试1.对制造好的多层陶瓷基板进行外观检查，检查其表面平整度和无裂纹等。
2.进行电气性能测试，包括电阻、介电常数和介质损耗等指标的测量。
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Al2O3分解 2Al2O3(s) 4Al(g) + 3O2(g) 2C(s) + O2(g) 2CO(g) 2Al(g) + N2(g) 2AlN(s)
CO还原氧化铝 Al2O3(s) + 2CO(g) Al2O(g) + 2CO(g) Al2O(g) + 2CO(g) + N2(g) 2AlN(s) + CO(g)
通过点阵或晶格振动，即借助晶格波或热波进行 热传递; 载热声子通过结构基元(原子、离子或分子)间进行 相互制约、相互协调的振动来实现热的传递； 如果晶体为具有完全理想结构的非弹性体，则热 可以自由地由晶体的热端不受任何干扰和散射向 冷端传递，热导率可以达到很高的数值； 热导率主要由晶体缺陷和声子自身对声子散射控 制。
直接键合铜金属化;
AlN-W共烧金属化。
42
(6) AlN 基板的应用 (a) LSI封装
43
(b) 超高频（VHF)频带功率放大器模块
散热基板结构剖面
(c) 大功率器件、激光二极管基板
44
4、碳化硅(SiC)基板
(1) SiC基板的特性
热扩散系数大（> 铜1.1cm2/s); 热膨胀系数与Si更加接近; 缺点：
32
(c) 气溶胶(或气相反应)法：
用AlC13或金属铝的有机化合物为原料，通过与NH3 进行气相反应合成AlN超细粉: AlCl3 + NH3 → AlN + 3 HCl Al(C2H5)3 + NH3 → AlN + 3C2H6
AlC13与NH3反应一般在600~1100℃的温度范围内进
行。
第三章 陶瓷基板制造技术
第一节 陶瓷基板概论
1、陶瓷基板具备条件 2、陶瓷基板的制造方法 3、流延成型工艺 4、陶瓷基板的金属化 第二节 各类陶瓷基板
1、氧化铝基板2、莫来石基板
3、氮化铝基板4、碳化硅基板 5、氧化铍基板
1
1、氧化铝基板
（1）Al2O3陶瓷的基本性质
优良的机械强度；
23
AlN晶体结构
a = 0.31 nm; c = 0.498 nm;
属六方晶系，是以【AlN4】四方体 为结构单元的纤维矿型； 共价键化合物； AIN晶体呈白色或灰色； 常压下分解温度为2 200～2 450℃； 理论密度为3.26 g／cm3。
24
(2) AlN 的导热机理
9
粘结剂：
PVB(聚乙烯醇聚丁醛树脂）
分散剂：
DBP（邻苯二甲酸二丁酯）、鱼油、合成油
烧成温度：
1500-1600 º C
气氛：
加湿H2、H2-N2、NH3的分解混合气
10
(b) Al2O3陶瓷金属化
共烧法 厚膜法 薄膜法 难熔金属法
难熔金属法
厚膜法
薄膜法
共烧法
11
(c) Al2O3基板表面金属化 — 难熔金属法
34
(4) AlN 基板的制造
AlN自扩散系数小 常压下2440℃升华
常规烧结
35
(a) 使用超细粉制备基板：
纳米尺度的颗粒，在比该材料的熔化温度低的条件下 熔融。颗粒的尺度越小，熔化温度越低。在超细状态 下的AlN粉可以在比它的升华温度低得多的时候完成
烧结。
受粉体的性能影响较大，如果小粒径的AlN粉没有达
介电常数高，不适用高频电路板； 绝缘耐压差。
45
(2) 生产原料
硅石(SiO2)
焦炭 2000º C a-SiC 升华
暗绿色多 晶SiC
食盐
46
(3) SiC基板的制造 真空热压法烧成（2100º C）
SiC不适合制作多层电子基板！
47
(4) SiC基板的应用
此外，在表面电镀Ni、Au、Ag等，改善导体膜的 焊接性能。
12
MnO -Al2O3系相图
13
经Mo-Mn法处理的Al2O3基板焊接截面结构
焊料 Ni电镀层 Mo-Mn 中间层（MnO · Al2O3） Al2O3基板
14
（6）Al2O3 陶瓷基板的应用
(a) 混合集成电路用基板
15
①抗弯强度/10M
良好导热特性，适用于高温环境；
具有耐抗侵蚀和磨耗性；
高电气绝缘特性。
2
良好表面特性，提供优异平面度与平坦度； 抗震效果佳； 低曲翘度； 高温环境下稳定性佳； 可加工成各种复杂形状。
3
（2）Al2O3晶体结构
具有多种同质异晶体; a(三方)、b(六方)、g(四方)、h(等轴)、r(晶系 未定)、χ (六方)、κ(六方)、δ(四方)、θ(单斜)Al2O3等10多种变体； 主要有a(三方)、b(六方)、g(四方)相； a-Al2O3为高温稳定相，工业上使用最多。
到一定的含量，是无法在设定的温度下完成烧结;
生产大量的纳米状态的AlN粉会提高生产成本; 需要解决超细粉的团聚问题，（给后续工艺带来一定 的困难，比如流延成型等）。
36
(b) 热压(或热等静压)烧结法：
用于制造高性能的块体AlN陶瓷材料的制备;
工艺条件复杂，不适合进行批量生产；
只能制作简单形状的瓷体，并且共烧基板采用这种工
1938年德利风根（德）、西门子公司 Mo法、Mo-Mn法、Mo-Ti法 Mo-Mn法 （常用）: 以耐热金属Mo粉为主成分， 易形成氧化物Mn为副成分，混合成浆料，涂布在 表面已研磨、处理的Al2O3基板表面，在加湿气氛 高温烧成金属层。
Mn + H2O MnO + H2
MnO + Al2O3 MnO · Al2O3
38
液相的流动性要好，烧结后期在AlN晶粒生长过程的 驱动下向三角晶界处流动，而不致于在AIN晶粒间形 成热阻层。
进一步的在烧结的过程中能够从三角晶界处流向基板 表面，从而净化AlN的晶界;
助烧剂最好不与AlN发生反应，否则产生晶格缺陷，
难以形成AlN完整晶形。
助烧剂：碱土金属或稀土金属的氧化物、氟化物等， 如Y2O3、CaO、CaF2等。
艺会受到很大的局限性，无法用于电子封装基板的生 产。
37
(c) 常压烧结法：
助烧剂
选择原则:
在较低的温度与AlN颗粒表层的A12O3发生共溶，形
成液相，这样才能降低烧结温度;
产生的液相对AlN颗粒能够具有良好润湿性，有效起 到烧结作用;
助烧剂与A12O3有较强地结合能力，有利于去除氧杂 质，净化AlN晶格。
39
低温烧结 （ 1600 – 1800 ℃ ）：
近几年，出于减少能耗，降低成本，以及AIN与 金属浆料共烧等方面的考虑，AlN低温烧结技术 的研究工作取得了一些成果。
采用多元复合体系，降低助烧液相的熔点。
40
41
(5) AlN 基板的金属化
薄膜金属化; 厚膜金属化; 低温金属化(如Ag-Pd导体、Cu导体、Au导体金属化; 高温金属化(如Mo-Mn金属化和W金属化);
5
（3）Al2O3 陶瓷的分类及性能
99瓷：~99% 95瓷：~95%
按含量来分：
90瓷：~90%
高铝瓷：> 85% 刚玉瓷：> 99%
白色
按颜色来分：
紫色
黑色
6
7
（4）Al2O3 陶瓷原料生产 Buyer法 铝矾土 NaOH aq. 铝酸苏 打溶液 成核剂 水铝矿
Al2O3 · 3H2O
②热导率/(W/m· K) ③绝缘耐压/(kV/mm)
④r
⑤莫氏硬度 ⑥表观密度/(103kg/m3)
⑦弹性模量/105MPa
⑧比热容/(10-1kcal/kg· º C) Al2O3% ⑨tan/10-4
16
厚膜混合IC用基板 表面粗糙度，价格 、与布线导体结合力; 常用96wt%的Al2O3基板。
4
a-Al2O3
Al3+与O2-之间为强固的离子键； O2-阴离子近似于密排六方排列； Al3+阳离子占据了2/3的八面体空 隙位置，即每个Al3+位于6个O2-构 成的八面体的中心; a-Al2O3结构的填充极为密实，其 物理性能，化学性能稳定， 具有 密度高、机械强度大等特性。
29
铝粉直接氮化法缺点：
强烈的放热反应，反应过程难以控制，产品质量不 稳定；
制得的AlN粉往往有自烧结现象，一般难以得到颗 粒微细、粒度均匀的AlN粉，需要后处理；
转化率：铝粉氮化后表面形成的AlN层会阻碍N2向 铝颗粒内部的扩散，阻碍反应继续进行，需长时间 才能反应完全；
为了得到高纯度的AlN粉，就需要采用高纯度的原 料，相应的成本也高。
一；
机械强度、热导率比Al2O3低；
介电常数比Al2O3低，有利提高传输速度；
制造、金属化方法与Al2O3基本相同；
21
日立公司开发莫来石用于多层电路板；
导体层：W，44层
22
3、氮化铝基板
（1） AlN 陶瓷性质
热导率高（> Al2O3）
热膨胀系数与Si匹配 (适用高密度封装、MCM)
散热性等高密度封装中，Al2O3基板作用重大。
18
(c) 多层电路基板