在瞭解陶瓷散熱基板的制造方法后，接下來將近一步的探討各個散熱基板的特性具有哪些差異，而各項(xiàng)特性又分別代表了什么樣的意義，為何會影響了散熱基板在應(yīng)用時必須作為考量的重點(diǎn)。以下表一 陶瓷散熱基板特性比較中，本文取了散熱基板的：(1)熱傳導(dǎo)率、 (2)工藝溫度、(3)線路制作方法、(4)線徑寬度，四項(xiàng)特性作進(jìn)一步的討論：

一，  熱傳導(dǎo)率

熱傳導(dǎo)率又稱為熱導(dǎo)率，它代表了基板材料本身直接傳導(dǎo)熱能的一種能力，數(shù)值愈高代表其散熱能力愈好。LED散熱基板最主要的作用就是在于，如何有效的將熱能從LED芯片傳導(dǎo)到系統(tǒng)散熱，以降低LED 芯片的溫度，增加發(fā)光效率與延長LED壽命，因此，散熱基板熱傳導(dǎo)效果的優(yōu)劣就成為業(yè)界在選用散熱基板時，重要的*估項(xiàng)目之一。檢視表一，由四種陶瓷散熱基板的比較可明看出，雖然Al2O3材料之熱傳導(dǎo)率約在20~24之間，LTCC為降低其燒結(jié)溫度而添加了30%~50%的玻璃材料，使其熱傳導(dǎo)率降至2~3W/mK左右；而HTCC因其普遍共燒溫度略低于純Al2O3基板之燒結(jié)溫度，而使其因材料密度較低使得熱傳導(dǎo)系數(shù)低Al2O3基板約在16~17W/mK之間。一般來說，LTCC與HTCC散熱效果并不如DBC與DPC散熱基板里想。

二， 操作環(huán)境溫度

操作環(huán)境溫度，主要是指產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中，使用到最高工藝溫度，而以一生產(chǎn)工藝而言，所使用的溫度愈高，相對的制造成本也愈高，且良率不易掌控。HTCC工藝本身即因?yàn)樘沾煞勰┎牧铣煞莸牟煌?，其工藝溫度約在1300~1600℃之間，而LTCC/DBC的工藝溫度亦約在850~1000℃之間。此外，HTCC與LTCC在工藝后對必須疊層后再燒結(jié)成型，使得各層會有收縮比例問題，為解決此問題相關(guān)業(yè)者也在努力尋求解決方案中。另一方面，DBC對工藝溫度精準(zhǔn)度要求十分嚴(yán)苛，必須于溫度極度穩(wěn)定的1065~1085℃溫度范圍下，才能使銅層熔煉為共晶熔體，與陶瓷基板緊密結(jié)合，若生產(chǎn)工藝的溫度不夠穩(wěn)定，勢必會造成良率偏低的現(xiàn)象。而在工藝溫度與裕度的考量，DPC的工藝溫度僅需250~350℃左右的溫度即可完成散熱基板的制作，完全避免了高溫對于材料所造成的破壞或尺寸變異的現(xiàn)象，也排除了制造成本費(fèi)用高的問題。

三， 工藝能力

在表一中的工藝能力，主要是表示各種散熱基板的金屬線路是以何種工藝技術(shù)完成，由于線路制造/成型的方法直接影響了線路精準(zhǔn)度、表面粗糙鍍、對位精準(zhǔn)度…等特性，因此在高功率小尺寸的精細(xì)線路需求下，工藝解析度便成了必須要考慮的重要項(xiàng)目之一。LTCC與HTCC均是采用厚膜印刷技術(shù)完成線路制作，厚膜印刷本身即受限于網(wǎng)版張力問題，一般而言，其線路表面較為粗糙，且容易造成有對位不精準(zhǔn)與累進(jìn)公差過大等現(xiàn)象。此外，多層陶瓷疊壓燒結(jié)工藝，還有收縮比例的問題需要考量，這使得其工藝解析度較為受限。而DBC雖以微影工藝備制金屬線路，但因其工藝能力限制，金屬銅厚的下限約在150~300um之間，這使得其金屬線路的解析度上限亦僅為150~300um之間(以深寬比1:1為標(biāo)準(zhǔn))。而DPC則是采用的薄膜工藝制作，利用了真空鍍膜、黃光微影工藝制作線路，使基板上的線路能夠更加精確，表面平整度高，再利用電鍍/電化學(xué)鍍沉積方式增加線路的厚度，DPC金屬線路厚度可依產(chǎn)品實(shí)際需求(金屬厚度與線路解析度)而設(shè)計(jì)。一般而言，DPC金屬線路的解析度在金屬線路深寬比為1:1的原則下約在10~50um之間。因此，DPC杜絕了LTCC/HTCC的燒結(jié)收縮比例及厚膜工藝的網(wǎng)版張網(wǎng)問題。下表二即為厚膜與薄膜工藝產(chǎn)品的差異做簡單的比較。

4、陶瓷散熱基板之應(yīng)用

陶瓷散熱基板會因應(yīng)需求及應(yīng)用上的不同，外型亦有所差別。另一方面，各種陶瓷基板也可依產(chǎn)品制造方法的不同，作出基本的區(qū)分。LTCC散熱基板在LED產(chǎn)品的應(yīng)用上，大多以大尺寸高功率以及小尺寸低功率產(chǎn)品為主，基本上外觀大多呈現(xiàn)凹杯狀，且依客戶端的需求可制作出有導(dǎo)線架 & 沒有導(dǎo)線架兩種散熱基板，凹杯形狀主要是針對封裝工藝采用較簡易的點(diǎn)膠方式封裝成型所設(shè)計(jì)，并利用凹杯邊緣作為光線反射的路徑，但LTCC本身即受限于工藝因素，使得產(chǎn)品難以備制成小尺寸，再者，采用了厚膜制作線路，使得線路精準(zhǔn)度不足以符合高功率小尺寸的LED產(chǎn)品。而與LTCC工藝與外觀相似的HTCC，在LED散熱基板這一塊，尚未被普遍的使用，主要是因?yàn)镠TCC采用1300~1600℃高溫干燥硬化，使生產(chǎn)成本的增加，相對的HTCC基板費(fèi)用也高，因此對極力朝低成本趨向邁進(jìn)LED產(chǎn)業(yè)而言，面臨了較嚴(yán)苛的考驗(yàn)HTCC。

另一方面， DBC與DPC則與LTCC/HTCC不僅有外觀上的差異，連LED產(chǎn)品封裝方式亦有所不同，DBC/DPC均是屬于平面式的散熱基板，而平面式散熱基板可依客制化備制金屬線路加工，再根據(jù)客戶需求切割成小尺寸產(chǎn)品，輔以共晶/覆晶工藝，結(jié)合已非常純熟的螢光粉涂布技術(shù)及高階封裝工藝技術(shù)鑄膜成型，可大幅的提升LED的發(fā)光效率。然而，DBC產(chǎn)品因受工藝能力限制，使得線路解析度上限僅為150~300um，若要特別制作細(xì)線路產(chǎn)品，必須采用研磨方式加工，以降低銅層厚度，但卻造成表面平整度不易控制與增加額外成本等問題，使得DBC產(chǎn)品不易于共晶/覆晶工藝高線路精準(zhǔn)度與高平整度的要求之應(yīng)用。DPC利用薄膜微影工藝備制金屬線路加工，具備了線路高精準(zhǔn)度與高表面平整度的的特性，非常適用于覆晶/共晶接合方式的工藝，能夠大幅減少LED產(chǎn)品的導(dǎo)線截面積，進(jìn)而提升散熱的效率?！　?/span>

陶瓷電路板特別是氧化鋁陶瓷電路板在特定的應(yīng)用方面還是有很多的優(yōu)勢的，我相信隨著陶瓷電路板工藝和技術(shù)發(fā)發(fā)展，陶瓷板生產(chǎn)的一些問題都會客服掉。金瑞欣特種電路是專業(yè)的陶瓷散熱基板打樣和中小批量生產(chǎn)廠家，專業(yè)提高氧化鋁陶瓷電路板，DPC陶瓷基板、COB陶瓷板，十年P(guān)CB制作經(jīng)驗(yàn)，值得信賴。