薄膜セラミック基板と厚膜印刷セラミック基板の違いは何ですか

パワーデバイス(LED、LD、IGBT、CPVなど)の継続的な開発に伴い、放熱はデバイスの性能と信頼性に影響を与える重要な技術となっています。セラミック基板は、その優れた熱伝導性、誘電特性、機械的強度により好まれています。さまざまなプロセスに従って、平坦なセラミック基板は主に薄膜セラミック基板（TFC）、厚膜印刷セラミック基板（TPC）、セラミック銅クラッド基板（DBC / AMB / DPC）などに分けられます。

1.薄膜セラミック基板

薄膜セラミック基板は、マグネトロンスパッタリング、真空蒸着、電気化学蒸着などの薄膜プロセスを使用してセラミック基板の表面に金属層を形成し、その後マスクおよびエッチングプロセスを通じて特定の金属パターンを形成します。

特徴:

• 作動温度が低く、全工程の作動温度が300℃未満です。高温による素材や機能の損傷はありません。
• 金属セラミックス間の高い結合強度(＞2kg/mm²)。
• 熱伝導率24～170W/m・kと優れています。
• スパッタリングコーティングの堆積速度が遅いため、TFC 基板表面の金属層の厚さは薄くなります (通常 1 μm 未満)。
• マスク、エッチングなどの精密な作業により配線精度が高く、グラフィック精度の高い（線幅・線間10μm以下）セラミック基板の作製が可能です。
• 金属層の厚さは制御可能です。

一般的な薄膜セラミック基板:アルミナ、窒化アルミニウム、ベリリウム。主な用途:高出力、小型、高放熱要件、デバイスパッケージングの高配線精度要件。たとえば、レーザー、ライダー、LED、その他の高出力チップのパッケージングに使用されます。

2.厚手の印刷セラミック基板

厚手の印刷セラミック基板にワイヤースクリーン印刷法により金属配線層を印刷し、脱脂焼結（通常850～900℃）して回路を形成します。処理の流れを以下の図に示します。金属ペーストの粘度とスクリーンメッシュのサイズに応じて、準備される金属線層の厚さは一般に10μm〜20μmです（金属層の厚さの向上は、複数のスクリーン印刷によって実現できます）。

TPC基板準備の流れ

特徴:

• 準備プロセスが簡単、プロセス機器や環境への要件が低く、生産効率が高く、製造コストが低い。
• 表面線の金属層とセラミックの結合力は非常に優れており、脱落しにくいです。
• 優れた耐熱衝撃性能、高い熱安定性。
• 準備された金属線層の厚さは通常10μm〜20μmです（金属層の厚さの向上は、複数のスクリーン印刷によって達成できます）。
• スラリーのレオロジーやスクリーン印刷の精度の影響により、プリント回路グラフィックスの精度には限界があり、高精度の線は得られません(最小線幅/線間隔は一般に100um以上)。
• さらに、焼結温度を下げ、金属層とセラミック基板の結合強度を向上させるために、通常、金属スラリーに少量のガラス相が添加されますが、これにより金属の導電性と熱伝導性が必然的に低下します。配線層。

したがって、厚手の印刷セラミックは、自動車エレクトロニクスなど、高い線精度を必要としない電子デバイスのパッケージングにのみ使用されます。

3. 薄膜セラミック基板と厚膜印刷セラミック基板の違い

厚膜セラミック基板と薄膜セラミック基板には 2 つの違いがあります。

1) 膜厚の違い

膜厚は一般に10μm以上、フィルムの膜厚は10μm未満、多くは1μm未満です。

2)製造工程の違い

一般にスクリーン印刷プロセスが採用され、薄膜セラミック基板には真空蒸着、マグネトロンスパッタリングなどのプロセス方法が使用されます。

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