多层陶瓷基板及其在车载领域的应用

一、多层陶瓷基板介绍

1. 什么是陶瓷？什么是精密陶瓷？

简单地说，“烧制黏土的产品”（陶瓷工业产品）都可以叫做“陶瓷（Ceramics）”，也有将玻璃和水泥放在炉中烧制的陶瓷产品。

在JIS R 1600（日本工业标准）中对精密陶瓷有如下定义：“为充分发挥产品所需的功能，严格控制产品的化学成分、显微组织、形状及制造工艺，将其生产出来”，这一类的陶瓷产品主要由非金属的无机物质构成。

2. 什么是基板？什么是陶瓷基板？

基板，简单的来说就是在物理上保护芯片的同时，实现芯片与外界的电路连接。陶瓷基板是使用陶瓷材料制成的基板。

3. 京瓷多层陶瓷基板的特点

（1）优秀的材料特性-高刚性材料，封装后低变形

（2）机械特性-高强度、高刚性（高杨氏模量）-热膨胀系数接近硅

（3） 热特性-高热导率

（4）电特性-低tanδ

（5）设计灵活度-多层结构-带腔体结构-埋孔结构

（6）小型化/扁平化设计-京瓷拥有精密、细致的设计规则

（7）对应各种封装形式- 1次封装 ： W/B 、Flip chip- 2次封装 ： LCC、SMD、QFP、PGA、DIP

4. 京瓷多层陶瓷基板制造工艺

（1）Tape Casting（生瓷制造）将陶瓷原料粉末加工成粘土状的生瓷膜带。

（2）Cutting（切割）将生瓷膜带切割成方便加工的形状。

（3）Punching（打孔）在生瓷膜带上进行打孔，包括腔体以及通孔。

（4）Via Hole Filling（埋孔）将导体浆料埋入通孔。

（5）Screen Printing（丝网印刷）通过丝网印刷形成内部走线。

（6）Lamination（叠层）将各个层的膜带按照产品需求进行叠加。

（7）Shaping（切割）切割成合适的大小。

（8）Cofiring（烧结）将生瓷膜带烧结成熟瓷。

（9）Nickel Plating（镀镍）镀镍，为后面的钎焊做准备。

（10）Brazing（钎焊）焊接PIN针。

（11）Ni/Au Plating（镀镍、镀金）镀镍、镀金，防止导体氧化。

二、陶瓷基板与其它材料相比有何优势

1. 与金属材料比较

①小型、低背化②对应自动化，量产级别回流焊③耐腐蚀性，在蒸汽、高湿度等严苛环境下有利

2. 与有机材料比较

①高导热性材料

②难燃性材料（不会燃烧）

③不吸水材料

④热膨胀系数与芯片材料Si接近

⑤高强度材料，可以实现薄型化

⑥易于封装

⑦腔体呈台阶状，易于打线

三、多层陶瓷基板在车载领域的应用

在车载领域，多层陶瓷基板可用于中控系统、照明系统、安全系统及其他传感器。

1. 车载市场对基板的要求

随着汽车自动化驾驶威廉希尔官方网站 的发展，追求车辆安全、便捷的同时对基板也提出了更高的“要求”。基板要具有高耐热、高导热、高刚性等特性，保障汽车在高温、高震动、含腐蚀性的环境下仍然可以保证信号的高效、灵敏、准确。

（1）高耐热陶瓷本身烧结时的温度高达约2000℃，因此是良好的耐热材料。

（2）高导热京瓷多层陶瓷基板具有良好的散热性。

散热性比较

（3）高刚性京瓷多层陶瓷基板拥有高杨氏弹性率，随温度的变化形变低。

（4）高杨氏弹性率

（5）小型化，高度集成京瓷多层陶瓷基板是采用高强度材料，封装后低变形，通过腔体构造以及内部走线来实现小型化、薄型化；通过表面的精密图形以及内部的多层布线来实现高度集成。

小型化和薄型化

高度集成

（6）高可靠性京瓷多层陶瓷基板气密封装，可以对应平行封焊、熔封等相对高温的封装，实现气密，在各种严苛环境下工作。

2. 车载雷达LiDAR解决方案

随着自动驾驶威廉希尔官方网站 的不断推进，激光雷达被认为是实现高级别自动驾驶不可或缺的关键威廉希尔官方网站 ，京瓷多层陶瓷基板的高耐热、高导热、高刚性、高可靠性等优势为激光雷达提供各种解决方案。

京瓷多层陶瓷基板不仅在车载领域发挥着重要的作用，在其它应用芯片的领域，也能发现京瓷多层陶瓷基板的“身影”。包括医疗领域、通信领域、环保领域等。

根据不同的需求，京瓷多层陶瓷基板能够实现各种不同的构造。

京瓷多层陶瓷基板可以根据不同需求进行定制

审核编辑 ：李倩