陶瓷基板是一种以氧化铝、氮化硅、氧化锆等高熔点、高硬度、高强度材料为基础，经过制备、加工工艺后形成的基板材料。由于其材料特性，陶瓷基板具有优异的热稳定性、高温强度、耐腐蚀性以及绝缘性能，被广泛运用于高功率、高频率的电子设备中。

陶瓷基板的种类

1、按材料来分

a.Al2O3

氧化铝基板是电子工业中最常用的基板材料，因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物陶瓷，强度及化学稳定性高，且原料来源丰富，适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。

b.BeO

具有比金属铝还高的热导率，应用于需要高热导的场合，但温度超过300℃后迅速降低，最重要的是由于其毒性限制了自身的发展。

c.AlN

AlN有两个非常重要的性能值得注意：一个是高的热导率，一个是与Si相匹配的膨胀系数。缺点是即使在表面有非常薄的氧化层也会对热导率产生影响，只有对材料和工艺进行严格控制才能制造出一致性较好的AlN基板。

2、按制造工艺来分

现阶段较普遍的陶瓷散热基板种类共有HTCC、LTCC、DBC、DPC、LAM五种，HTCC\LTCC都属于烧结工艺，成本都会较高。

a.HTCC (High-Temperature Co-fired Ceramic)

HTCC又称为高温共烧多层陶瓷，生产制造过程与LTCC极为相似，主要的差异点在于HTCC的陶瓷粉末并无加入玻璃材质，因此，HTCC的必须再高温1300~1600℃环境下干燥硬化成生胚，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。

b.LTCC (Low-Temperature Co-fired Ceramic)

LTCC 又称为低温共烧多层陶瓷基板，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，再经由一道干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内部线路则运用网版印刷技术，分别于生胚上做填孔及印制线路，内外电极则可分别使用银、铜、金等金属，最后将各层做叠层动作，放置于850~900℃的烧结炉中烧结成型，即可完成。

c.DBC (Direct Bonded Copper)

直接敷铜技术是利用铜的含氧共晶液直接将铜敷接在陶瓷上，其基本原理就是敷接过程前或过程中在铜与陶瓷之间引入适量的氧元素，在1065℃~1083℃范围内，铜与氧形成Cu-O共晶液， DBC技术利用该共晶液一方面与陶瓷基板发生化学反应生成 CuAlO2或CuAl2O4相，另一方面浸润铜箔实现陶瓷基板与铜板的结合。

陶瓷基板检测项目

附着力检测、耐温性检测、拉力检测、耐电压检测、剥离强度检测、温度冲击检测、耐压检测、翘曲度检测、热应力检测、振动冲击检测、湿度检测、盐雾腐蚀检测、焊接可靠性检测、压力检测、热导率检测、可靠性检测、反射率检测、结合力检测等。

陶瓷基板抗压性能检测方法

陶瓷基板的抗压测试一般使用压缩试验方法。测试时，先将基板放在测试机的下夹具上，然后在上夹具上加上一定负荷，通过测试机施加向下的力，使基板在竖直方向上受到压缩力。在测试过程中需要控制施加力的速度和载荷大小，以确保测试结果的准确性。

1、测试设备

陶瓷基板抗压测试需要使用专门的测试设备。测试机一般采用试验机或材料测试机。测试机需要配备一组标准测试夹具，以确保测试时基板的位置和方向不变。此外，测试机还需要配备相应的测量仪器，如位移计、应变计等，以测量压缩过程中的变化情况，进而确定基板的抗压性能。

2、测试流程

a.将陶瓷基板放在测试机下夹具上，并调整夹具高度，使之与上夹具相对平行。

b.手动加上一定的负荷，以确保基板与夹具接触。

c.启动测试机，控制施加力的速度和载荷大小，直到基板发生破坏或达到测试要求为止。

d.在测试过程中记录基板的应变和载荷值，并制作载荷—位移曲线。

e.计算基板的强度指标及应力—应变曲线。

陶瓷基板金属化强度测试方法

1、焊线法

选用直径为0.5mm或1.0mm的金属线，通过焊料熔化直接焊接在基板金属层上，随后用拉力计沿垂直方向测量金属线的拉脱力。

2、剥离强度法

将陶瓷基板表面金属层蚀刻(划切)成5mm~10mm长条，然后在剥离强度测试机上沿垂直方向撕下，测试其剥离强度。要求剥离速度为50mm/min，测量频率为10次/s。

3、胶带法

将胶带紧贴金属层表面，用橡皮滚筒在上面滚压，以去除粘接面内气泡。10 秒后用垂直于金属层的拉力使胶带剥离，检测金属层是否从基片上剥离。胶带法属于一种定性测试方法。

陶瓷基板检测标准举例

1、GB 51333-2018 厚膜陶瓷基板生产工厂设计标准

2、T/CSTM 00988-2023 射频电路用低损耗陶瓷基板材料试验方法

3、STAS 9903-1989 用于粘连GESAROM陶瓷基板的纸 

4、IPC TM-650 2.1.1.1-1987 陶瓷基板微部分

陶瓷基板检测范围

电子陶瓷基片、高导热陶瓷基片、氮化硅陶瓷基片、氧化铝陶瓷基片、氮化铝陶瓷基片、散热陶瓷基片、氧化锆陶瓷基片等。

陶瓷基板检测时间周期

到样后7-10个工作日（可加急），根据样品及其检测项目/方法会有所变动，具体需咨询工程师。

陶瓷基板检测流程

1、沟通需求（在线或电话咨询）；

2、寄样（邮寄样品支持上门取样)；

3、报价（根据检测的复杂程度进行报价）；

4、签约（签订合同和保密协议）；

5、完成检测（检测周期会根据样品及其检测项目/方法会有所变动，出具检测报告，售后服务）。

北京清析技术研究院提供分析、检测、测试、鉴定、研发等技术服务，已获得CMA、CNAS等资质证书。总院位于北京，在上海、广州、深圳、合肥、南京、成都、武汉等地区设立27家分院，工程师一对一咨询，寄样或上门任您选择，为您提供便利的检测服务。