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我们知道电(dian)子器(qi)件(jian)的封(feng)(feng)装对于(yu)电(dian)子技(ji)术的应用至关重(zhong)要(yao)，封(feng)(feng)装不仅起着保护芯片和增(zeng)强导热性能的作(zuo)用，而且还是沟通芯片内部(bu)世界与外部(bu)电(dian)路的桥梁，以及通过合理(li)结构设计整合通用功能。在众多封(feng)(feng)装方(fang)式中，陶(tao)瓷(ci)电(dian)路板逐渐(jian)发展成为新一代集成电(dian)路以及功率电(dian)子模块的理(li)想(xiang)封(feng)(feng)装基材，其中，陶(tao)瓷(ci)基板金属化工艺是陶(tao)瓷(ci)电(dian)路板制作(zuo)非常重(zhong)要(yao)的环节，我们常听说的“厚膜电路陶瓷基板”与“薄膜电路陶瓷基板”就是采用两种工艺金属化后的陶瓷电路板产品。

那么这两者有何差异呢(ni)？

首(shou)先，它们(men)的(de)作用都是为了制作集成(cheng)电路，集成(cheng)电路是以特定(ding)的(de)工艺在单独的(de)基(ji)片之上(或之内)形成无源网络并互连有源器件，从而构成微型电子电路，使电子器件能够有效发挥作用。

集成电路(lu)(lu)工艺是把电路(lu)(lu)所需(xu)要的(de)晶体(ti)(ti)管、二极管、电阻器(qi)和电容器(qi)等元件(jian)用一(yi)定工艺方(fang)式制作在一(yi)小块半导体晶片、玻璃或陶瓷衬底(di)上(shang)，再用适当(dang)的(de)工艺进行(xing)互连，然后封装在(zai)一(yi)个(ge)管壳内(nei)，使整个(ge)电路的(de)体(ti)积大(da)大(da)缩小，引出线(xian)和(he)焊接点的(de)数(shu)目也大(da)为(wei)减(jian)少。集成的(de)设(she)想出现在(zai)50年代末和60年代初，是采用硅平面技术和薄膜与厚膜技术来实现的。

厚(hou)膜(mo)电(dian)路和薄(bo)膜(mo)电(dian)路陶(tao)瓷基(ji)板的区别就是它们分别以(yi)厚(hou)膜(mo)和薄(bo)膜(mo)技术在陶(tao)瓷基(ji)板上完成集成电(dian)路。

为(wei)什么(me)要采用膜技(ji)术？

相(xiang)对于三维块体材(cai)料，所谓膜，因其厚度及尺寸(cun)比较小，一般来说可以看(kan)做是(shi)物质的二维形(xing)态。利(li)用轧制等制作方(fang)法(fa)的为厚膜，厚膜不需要基体，可独立制成，通(tong)常(chang)厚(hou)度为10~25μm；由膜(mo)的(de)构成(cheng)物堆积(ji)而成(cheng)的(de)为薄(bo)膜(mo)，薄(bo)膜(mo)只能(neng)依附(fu)在基体(ti)之上，通常厚度为1μm左右。

    膜的(de)主要功能分为三种：电气连接、元(yuan)件(jian)搭载、表面(mian)改性。

    1.电(dian)气连接。电(dian)路板(ban)及膜与基板(ban)互(hu)为一体，元器件搭(da)载在基板(ban)上(shang)达(da)到(dao)与导体端子相互(hu)连接；

    2.元件(jian)搭载。芯片装载在封(feng)装基板上需要焊(han)接盘，而元器件搭载在基板上依赖导体(ti)(ti)(ti)端子(zi)，其中焊接盘(pan)和导体(ti)(ti)(ti)端子(zi)都是膜电(dian)路(lu)重要的部分；

3.表(biao)面改(gai)性(xing)(xing)。通过膜的(de)使用可(ke)以(yi)使材料(liao)在某些性(xing)(xing)能上(shang)得(de)到改(gai)性(xing)(xing)，如增加(jia)材料(liao)的(de)耐磨性(xing)(xing)、抗腐蚀性(xing)(xing)、耐高温(wen)性(xing)(xing)等等。

厚膜与薄膜技术介绍

一(yi)、厚膜技术

厚膜技术是(shi)在基(ji)板(ban)上通(tong)过(guo)丝网(wang)印刷、微笔(bi)直(zhi)写(xie)(xie)技术(shu)和喷(pen)墨打印技术(shu)等微流(liu)动(dong)直(zhi)写(xie)(xie)技术(shu)在基(ji)板(ban)上直(zhi)接沉积(ji)浆(jiang)料，经高温烧结形(xing)成导电(dian)线路(lu)和电(dian)极的方(fang)法，该方(fang)法适用于大部分(fen)陶(tao)瓷基(ji)板(ban)。材料经(jing)过高(gao)温烧成后，会在(zai)陶瓷电(dian)路板(ban)上(shang)形成粘附牢固的膜，重复多次后，就会形(xing)成多层(ceng)互连(lian)结构的(de)包含(han)电(dian)(dian)阻或电(dian)(dian)容(rong)的(de)电(dian)(dian)路。

厚膜(mo)技术工艺流程

其浆料主要(yao)由功能相(xiang)、粘结相(xiang)和载体三(san)部(bu)分组成。

根据不同情况(kuang)，功(gong)能相的(de)材料(liao)也是有所区别的(de)：作(zuo)为(wei)(wei)导体浆料(liao)，功(gong)能相多为(wei)(wei)贵(gui)金属或贵(gui)金属混合物；作(zuo)为(wei)(wei)电(dian)阻浆料(liao)，功(gong)能相多为(wei)(wei)导电(dian)性金属氧化(hua)物；作(zuo)为(wei)(wei)介质，功(gong)能相多为(wei)(wei)玻璃或陶瓷。功(gong)能相决定了(le)成膜后的(de)电(dian)性能和机械性能，因(yin)此材料(liao)要求严格。

粘(zhan)(zhan)结(jie)相(xiang)(xiang)多(duo)为玻璃(li)、金属氧化(hua)物(wu)及玻璃(li)和金属氧化(hua)物(wu)的(de)复(fu)合材料(liao)，顾名思义(yi)，粘(zhan)(zhan)结(jie)相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用就是把烧结(jie)膜(mo)(mo)粘(zhan)(zhan)结(jie)到基板上。不同(tong)于功能相(xiang)(xiang)和粘(zhan)(zhan)结(jie)相(xiang)(xiang)的(de)粉末状态，载体(ti)是聚合物(wu)在有(you)机溶剂(ji)中的(de)溶液，影(ying)响着厚膜(mo)(mo)的(de)工(gong)艺特性，常(chang)作(zuo)为印刷膜(mo)(mo)和干(gan)燥膜(mo)(mo)的(de)临时(shi)粘(zhan)(zhan)结(jie)剂(ji)。

随(sui)着电子电气行业(ye)微型化发(fa)展，要求厚膜电路组装(zhuang)密(mi)(mi)度以及布线的密(mi)(mi)度不断地提(ti)高，这(zhei)就要求导体线条更细，线间距更窄。厚膜技术中以(yi)丝网(wang)印刷(shua)应用最(zui)(zui)为广泛(fan)，该技术优点(dian)是(shi)工艺简(jian)单，但(dan)缺点(dian)也很明显：受限(xian)于(yu)(yu)导电(dian)浆料和丝网(wang)尺寸，制备的导线最(zui)(zui)小线宽难以(yi)低于(yu)(yu)60μm，并且无法制作三维图形，因此不适合小批量、精细电路板的生产。微笔直写技术和喷墨打印技术虽然能沉积高精度导电图形，但是对浆料粘度要求较高，容易发生通道堵塞。并且，采用厚膜技术成(cheng)形的导电(dian)线路电(dian)学性能(neng)较差，仅能(neng)用于对功(gong)率和尺寸要求较低的(de)电子器(qi)件(jian)中。

二、薄膜技术(shu)

薄膜技术是一种晶(jing)片级制造(zao)技术，是微电子制造(zao)中金属薄膜(mo)沉积的主要方(fang)法。采(cai)用薄膜技术制备陶瓷(ci)线(xian)路(lu)板，首先通过蒸发、磁(ci)控(kong)溅射等面沉积工艺，在陶瓷表面(mian)沉(chen)积一层200-500 nm的Cu层作为种子层，以便后续的电镀工艺开展。然后，通过贴膜、曝光、显影等工序完成图形转移，再电镀使Cu层增长到所需厚度，最终通过退膜、蚀刻工序完成导电线路的制作。

薄膜(mo)技(ji)术工艺流程(cheng)

近年(nian)来(lai)，因为可更好满(man)足线路尺(chi)寸不断缩下精准度高的要求(qiu)，采(cai)用薄膜工(gong)艺制(zhi)备(bei)的陶(tao)瓷电路板已在功率(lv)型LED封装中显示出了极强的竞争力。薄膜电路的线条细(最小线宽2um)，精度高（线宽误差2um)，但也正因“细小的线”不容起伏，薄膜电路对基片的(de)表面质量要求高，所以(yi)用于薄膜电路的基板纯(chun)度(du)要(yao)求高(常(chang)见的(de)是99.6%纯(chun)度(du)的(de)氧化铝)，同时(shi)陶瓷(ci)的(de)高(gao)纯(chun)度(du)也(ye)就代表的(de)加工难度(du)及成本的(de)攀升。

另外(wai)，薄膜电路也可以方便地采用介质制造(zao)多层电(dian)路(lu)，由于薄膜多层电路具(ju)有互连密度(du)高、集成度(du)高、可(ke)以制造(zao)高功(gong)率电路、整个(ge)封装结构(gou)具(ju)有系统级功(gong)能(neng)等突(tu)出特(te)点(dian)，在微波(bo)领域的(de)应用很有竞争力(li)，特(te)别是(shi)在机载、星载或航天领域中，其(qi)体积小、重量轻(qing)、可(ke)靠(kao)性高的(de)特(te)点(dian)更加(jia)突(tu)出，是(shi)一种(zhong)非常(chang)有潜(qian)力(li)的(de)微波(bo)电路模块（低噪声(sheng)放大器、滤波(bo)器、移相器等)、甚至需求量越来越大的T/R组件基板制造技术。

只是相(xiang)比(bi)于其他类型的基板，还存在工艺(yi)采用(yong)串形方(fang)式，成品率相(xiang)对低(di)，制(zhi)造(zao)成本高(gao)，以及制(zhi)造(zao)层数受限制(zhi)、设备和(he)工艺(yi)条件要求高(gao)等问题。

厚膜与薄膜技术(shu)对(dui)比(bi)

一、工(gong)艺对比

厚(hou)膜与(yu)薄膜技(ji)术(shu)工(gong)艺及性能(neng)特点对比

厚膜与薄膜线路区(qu)别

二(er)、应(ying)用(yong)对(dui)比

薄(bo)膜(mo)技术(shu)的光(guang)学、电学、磁学、化学、力学及热(re)学性质(zhi)使(shi)其(qi)在反射涂层(ceng)、减反涂层(ceng)、光(guang)记录介(jie)质(zhi)、绝缘(yuan)薄(bo)膜(mo)、半导体器件、压电器件、磁记录介(jie)质(zhi)、扩散阻(zu)挡层(ceng)、防氧化、防腐蚀涂层(ceng)、传感器、显微机械、光(guang)电器件热(re)沉等方面(mian)具有广(guang)泛的应用(yong)，其(qi)中在光(guang)电子器件、薄(bo)膜(mo)敏感元(yuan)件、固态(tai)传感器、薄(bo)膜(mo)电阻(zu)、电膜(mo)、电容、混合集成电路、太(tai)阳(yang)能电池、平板显示器、声表面(mian)波滤波器、磁头等的方面(mian)具有很(hen)大的应用(yong)。

厚膜技术因其(qi)高(gao)(gao)可靠性和高(gao)(gao)性能(neng)在汽(qi)车领域、消费电(dian)子、通信(xin)工程、医(yi)疗设备、航空航天中(zhong)具有较(jiao)多的应(ying)(ying)用，例如(ru)：开关(guan)稳压(ya)电(dian)源电(dian)路(lu)、视放电(dian)路(lu)、帧输出(chu)电(dian)路(lu)、电(dian)压(ya)设定电(dian)路(lu)、高(gao)(gao)压(ya)限制电(dian)路(lu)，飞行器(qi)的通信(xin)、电(dian)视、雷(lei)达、遥(yao)感(gan)和遥(yao)测系统，发电(dian)机电(dian)压(ya)调(diao)节器(qi)、电(dian)子点(dian)火(huo)器(qi)和燃油喷射系统，磁(ci)学与超(chao)导膜式(shi)(shi)器(qi)件、声表面波器(qi)件、膜式(shi)(shi)敏(min)感(gan)器(qi)件等的应(ying)(ying)用。

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