LTCC基板材料

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1、--1、瓷基板  现阶段较普遍的瓷散热基板种类共有LTCC、HTCC、DBC、DPC四种，其中HTCC属于较早期开展之技术，但由于其较高的工艺温度(1300~1600℃)，使其电极材料的选择受限，且制作本钱相当昂贵，这些因素促使LTCC的开展，LTCC虽然将共烧温度降至约850℃，但其尺寸准确度、产品强度等技术上的问题尚待突破。而DBC与DPC那么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，此两项专业的工艺技术仍然很陌生，甚至可能将两者误解为同样的工艺。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

2、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技术那么是利用直接披覆技术，将Cu沉积于Al2O3基板之上，其工艺结合材料与薄膜工艺技术，其产品为近年最普遍使用的瓷散热基板。然而其材料控制与工艺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。2、现阶段LED散热情况  LED-.word.zl---散热技术随着高功率LED产品的应用开展，已成为各家业者相继寻求解决的议题，而LED散热基板的选择亦随着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，以目前市面上最常见的可区分为(

3、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：铝基板(MCPCB)、印刷电路板(PCB)以及软式印刷电路板(FPC)。(二)LED芯片基板，是属于LED芯片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芯片结合。为确保LED的散热稳定与LED芯片的发光效率，近期许多以瓷材料作为高功率LED散热基板之应用，其种类主要包含有：低温共烧多层瓷(LTCC)、高温共烧多层瓷(HTCC)、直接接合铜基板(DBC)、直接镀铜基板(DPC)四种，以下本文将针对瓷LED芯片基板的种类做

4、深入的探讨。3.对四种瓷散热基板的生产流程做进一步的说明，进而更加瞭解四种瓷散热基板制造过程的差异。2-1LTCC(Low-TemperatureCo-firedCeramic)LTCC又称为低温共烧多层瓷基板，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，再经由一道枯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部线路那么运用网版印刷技术，分别于生胚上做填孔及印制线路，外电极那么可分别使用银、铜、金等金属，最后将各层做叠

5、层动作，放置于850~900℃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。2010-3-1817:38:54上传下载附件(50.72KB)图1LTCC生产流程图2-2HTCC(High-TemperatureCo-fired-.word.zl---Ceramic)HTCC又称为高温共烧多层瓷，生产制造过程与LTCC极为相似，主要的差异点在于HTCC的瓷粉末并无参加玻璃材质，因此，HTCC的必须再高温1300~1600℃环境下枯燥硬化成生胚，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

6、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(DirectBondedCopper)DBC直接接合铜基板，将高绝缘性的Al2O3或AlN瓷基板的单面或双面覆上铜金属后，经由高温1065~1085℃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，使铜金与瓷基板黏合，形成瓷复合金属基板，最后依据线路设计，以蚀刻方式备制线路，DBC制造流程图如下列图2。2010-3-1817:40:05上传下载附件(29.1KB)图2DBC制造流程图2-4DPC(Direc

7、tPlate-.word.zl---Copper)DPC亦称为直接镀铜基板，以瑷司柏DPC基板工艺为例：首先将瓷基板做前处理清洁，利用薄膜专业制造技术－真空镀膜方式于瓷基板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、去膜工艺完成线路制作，最后再以电镀/化学镀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生产流程图如下列图3。2010-3-1817:40:23上传下载附件(20.37KB)图3DPC制造流程图3、瓷散热基板特性在瞭解瓷散热基板的制造方法后，接下来将近一步的探讨各个散热基板的特性具有哪些差

8、异，而各项特性又分别代表了什么样的意义，为何会影响了散热基板在应用时必须作为考量的重点。以下表一瓷散热基板特性比拟中，本文取了散热基板的