電路基板是信息工業的基礎原材料。自1943年用酚醛樹脂基材制作的覆銅箔板開始進入實用化以來，基板材料的發展非常迅速。至今，電路基板大致可以分為三大類：高分子電路基板（印刷電路板）、金屬電路基板（金屬基板）、陶瓷電路基板。

高分子電路基板

基板材料技術與生產，已歷經半世紀的發展，全世界年產量已達2.9億平方米。其中，高分子電路基板是發展最早、歷時最久的一種。我國基板材料業經40多年的發展，目前已形成年產值約90億元以上的生產規模。

2015年，國內高分子電路基板產量2.35億平方米，約占世界總產量的44%。高分子電子線路基板產量最大，成本最低，成本低于人民幣500元/平方米，但是生產原料和生產過程嚴重污染環境，廢品屬于高危垃圾。

金屬基板

金屬基板是一種金屬線路板材料，屬于電子通用元件，由導熱絕緣層、金屬板及金屬箔組成，具有特殊的導磁性、優良的散熱性、機械強度高、加工性能好等特點。鋁基板是其中最典型的一種金屬基板，常見于LED照明產品。有正反兩面，白色的一面是焊接LED引腳的，另一面呈現鋁本色，一般會涂抹導熱凝漿后與導熱部分接觸。2015年國內金屬基板產量超過800萬平方米，約占世界總產量的15%。

金屬基板屬于過渡產品，是之前的投資熱點，成本約人民幣1000元/平方米，生產原料和生產過程也是嚴重污染環境，廢品屬于高危垃圾。

陶瓷基板

陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到陶瓷基片表面(單面或雙面)上的特殊工藝板。所制成的超薄復合基板具有優良電絕緣性能，高導熱特性，優異的軟釬焊性和高的附著強度，并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形，具有很大的載流能力。因此，陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結構技術和互連技術的基礎材料。

1.陶瓷基板簡介

氧化鋁陶瓷基板是比較早出現的陶瓷基板，發展趨勢一直很好。2015年國內氧化鋁陶瓷基板（熱導率25W/m·K）產量超過200萬平方米，約占世界總產量10%。

氮化鋁陶瓷基板在氧化鋁的基礎上發揮了更優異的性能，2015年國內氮化鋁陶瓷基板（熱導率200W/m·K）產量約為5000平方米，約占世界總產量0.1%。

在已有技術中，一般認為氮化硅的熱導率低，所以它不適于作電路基片。然而，近年來，如日本特許公開135771/1994中公開了對提高氮化硅陶瓷熱導率所作的改進，人們已可得到熱導率約為120W/MK的氮化硅陶瓷。

2.陶瓷基板特點

陶瓷電子基板機械應力強，形狀穩定；高強度、高導熱率、高絕緣性；結合力強，防腐蝕；具有極好的熱循環性能，循環次數達5萬次，可靠性高；與PCB板(或IMS基片)一樣可刻蝕出各種圖形的結構；無污染、無公害。

但其產量極低，由于制造技術及工藝研發成本問題，現在較高端的新陶瓷基板單位價格較高，但是產品生產過程和產品本身完全環保，技術瓶頸及貿易壁壘突破后，隨著產量增加價格會大幅降低，是未來電子線路基材的發展方向。

3.陶瓷基板的優點

陶瓷基板的熱膨脹系數接近硅芯片，可節省過渡層Mo片，省工、節材、降低成本；減少焊層，降低熱阻，減少空洞，提高成品率；在相同載流量下0.3mm厚的銅箔線寬僅為普通印刷電路板的10%；優良的導熱性，使芯片的封裝非常緊湊，從而使功率密度大大提高，改善系統和裝置的可靠性；超薄型(0.25mm)陶瓷基板可替代BeO，無環保毒性問題；載流量大，100A電流連續通過1mm寬0.3mm厚銅體，溫升約17℃；100A電流連續通過2mm寬0.3mm厚銅體，溫升僅5℃左右；熱阻低，10×10mm陶瓷基板的熱阻0.63mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.31K/W，0.38mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.19K/W，0.25mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.14K/W；絕緣耐壓高，保障人身安全和設備的防護能力。

4.陶瓷基板的性能要求

機械性質

有足夠高的機械強度，除搭載元件外，也能作為支持構件使用；加工性好，尺寸精度高；容易實現多層化；表面光滑，無翹曲、彎曲、微裂紋等。

電學性質

絕緣電阻及絕緣破壞電壓高；介電常數低；介電損耗小；在溫度高、濕度大的條件下性能穩定，確保可靠性。

熱學性質

熱導率高；熱膨脹系數與相關材料匹配（特別是與Si的熱膨脹系數要匹配）；耐熱性優良。

其它性質

化學穩定性好；容易金屬化，電路圖形與其附著力強；無吸濕性；耐油、耐化學藥品；α射線放出量小；所采用的物質無公害、無毒性；在使用溫度范圍內晶體結構不變化；原材料豐富；技術成熟；制造容易；普通陶瓷基板價格低。

5.現階段重點市場

電動汽車、地鐵和高鐵：德國、挪威和美國等18國聯盟宣稱2030年禁止燃油汽車的生產與銷售，利好電動汽車。國家一帶一路戰略，利好高鐵市場。國家城鎮化建設，利好城市軌道交通市場。國內電動汽車陶瓷基板市場超100億人民幣/年。

半導體制冷：半導體制冷片可用于溫度控制和溫差發電，現在用于半導體制冷片的陶瓷基板市場超過1億元人民幣/年。

LED照明：2014年元旦，美國政府立法禁止白熾燈生產和銷售，LED市場爆發。藍光LED研究獲2014年度諾貝爾物理學獎。硅基LED照明研究獲2014年度中國國家技術發明一等獎。國內LED照明陶瓷基板市場超200億元人民幣/年。

5G通訊：華為公司和中興公司已經將半導體制冷技術列為5G通訊設備與終端的關鍵支撐技術，預期高效散熱技術產品市場將在5G通訊市場中爆發性增長，預期超50億元/年。云計算大數據、人工智能、無人駕駛和機器人等信息產業的未來技術熱點均需要高性能陶瓷電子線路基板材料的強力支撐。

6．陶瓷基板發展趨勢

自陶瓷基板產品問世，開啟了散熱應用行業的發展，由于陶瓷基板散熱特色，加上陶瓷基板具有高散熱、低熱阻、壽命長、耐電壓等優點，隨著生產技術、設備的改良，產品價格加速合理化，該產業未來的市場領域應該很寬廣。

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