陶瓷基板制备生产中厚膜丝网印刷工艺的作用与要求

 

陶瓷基板是指在陶瓷基片表面（单面或者双面）上进行加工制成的超薄复合基板，具有优良的电绝缘性能、高导热和散热性能等。并可像PCB线路板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。因此，陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料，广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。目前，主流的陶瓷基板有LTCC、HTCC、AMB、DBC、DPC等，其中厚膜印刷技术作为LTCC、HTCC、AMB等生产过程中的关键工艺，在其制造过程中发挥着重要的作用。

一、陶瓷基板分类

（1）陶瓷基板分类

根据工艺分类，陶瓷基板可分为单层陶瓷基板和多层陶瓷基板。如下图所示：       

                                

（2）陶瓷基板的尺寸

陶瓷基板的尺寸可以从几毫米到数十厘米不等，陶瓷基板形状具有方形、矩形、圆形或其他异形规格，以下是一些常见的尺寸：

①60x 70mm陶瓷基板：它是一种常见的尺寸，在电子、通信、半导体制造等领域有广泛的应用，特别是在微电子制造工艺中。通常也用于科学研究和实验，例如用于测试新材料的性能或开发新的电子器件原型。

 

②190x 138mm陶瓷基板：这种尺寸的陶瓷基板还具有高导热性、高绝缘性、耐高温、耐腐蚀、耐压等优点，可以满足各种电子器件的制造要求。同时，其表面可以进行金属化处理，实现电路的印刷和连接，是一种重要的电子制造材料。

 

③200mm x 200mm陶瓷基板：这种尺寸的陶瓷基板满足大多数常规电子设备的需求，如一些复杂的集成电路、功率器件等。

④600mm x 600mm陶瓷基板：此外，还有一些更大尺寸的陶瓷基板，如600mm x 600mm的，这些更大尺寸的陶瓷基板能够满足一些特殊电子器件的制造需求，如一些大型功率模块、高频率微波器件等。

二、高精密厚膜丝网印刷在陶瓷基板中的作用

（1）导电线路印刷：用于制作精细线路，其线条宽度和间距都可以达到非常小的尺寸，以实现电路的连接和集成。印刷的电子浆料，如金浆、银浆，其最细能印到几十微米甚至更小。

（2）电阻器和电容器印刷：用于制造电阻器和电容器，使其集成在陶瓷基板上，减小元件的尺寸和提高性能。电阻器通常是印刷金浆或碳浆，以达到所需电阻值；电容器通常是印刷金浆或银浆来形成电容器的电极，这些电极通常有不同的极性，即正极和负极。

（3）热散热器和加热元件印刷：通过印刷碳浆、石墨烯浆料等在陶瓷基板上，以实现加热或散热的功能。

（4）金属化处理：在陶瓷基板上印刷金属涂层（金浆、银浆、铜浆、钨浆等电子浆料），通常是覆盖陶瓷基片的整个面（单面或双面），使陶瓷基片表面从非金属态变成金属态。使其具有良好的导电性能，可以作为导体应用于电路中。

三、适合大批量印刷陶瓷基板的厚膜印刷设备需要具备哪些特点

①印刷精度高：可选择配备了高精密CCD视觉自动对位系统的设备，上料后自动对位，减少人工放料误差。以实现高精度的印刷效果。

②膜厚可控：印刷设备可根据产品需求，进行膜厚调整，并保证膜厚均匀。

③专业性强：要有完善的工艺解决方案和技术储备，能提供专业的工艺培训。

④拓展性强：可以根据客户的需求进行机型定制，以满足特定产品的印刷需求。

⑤可靠性高：可以确保厚膜电路和元件经过高温烧结等工艺处理后，印刷的浆料特性偏差小，具有高可靠性、高稳定性。

建宇网印13年专注厚膜印刷领域，研发生产的高精密厚膜印刷机，在陶瓷基板厚膜印刷工艺中得到广泛应用。印刷精度高，膜厚均匀一致，膜厚偏差±4um，同时拥有丰富的技术储备和完善的工艺解决方案；所有机型拓展性强，可按工艺定制或快速改装成自动线，印刷成品性能稳定，经过烘干或烧结后的制备精度最高可达±5um。

陶瓷基板作为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料，其制造过程中的每道工序，包括厚膜印刷工艺，都直接影响到陶瓷基板的质量和性能。因此，选择具备高精度、膜厚一致、稳定可靠、牢固耐用的厚膜印刷设备，对于确保陶瓷基板的批量生产质量和效率至关重要。