5G和陶瓷有什么关联？

现在，在5G手机厂商的宣传语中，我们经常可以看到“陶瓷”相关的字眼，好像“陶瓷”成为优秀手机的标志之一。

5G时代手机更薄，更流行无线充电等新型无线传输方式，传统金属机壳屏蔽性能差，所以手机厂商更倾向于玻璃及陶瓷等非金属材料。

与传统4G等通信技术相比，5G通信技术接入工作器件需满足全频谱接入、高频段乃至毫米波传输、超高宽带传输3大基础性能要求，其制备材料则需要具有实现大规模集成化、高频化和高频谱效率等特点。

针对5G的要求，陶瓷有“先天优势”。随着陶瓷在指纹识别、无线充电等手机功能领域的逐渐普及，陶瓷材料具有无信号屏蔽、硬度高、观感强及接近金属材料优异散热性等特点成为手机企业进军5G时代的重要选择。

陶瓷基板

5G时代，随着电子元器件逐步向小型化、精密化、高速化、高可靠性方向发展，以及大功率电子元器件的使用量逐步加大，快速散热及极端温度下的可靠性已成为封装的关键问题。

封装基板是芯片封装体的重要组成材料，可以分为有机、陶瓷和复合材料3种。无机陶瓷基板原材料为高化学稳定性、高耐腐蚀性、气密性好、热导率高及热膨胀系数匹配的氧化铝（Al2O3）、氮化铝（AlN）、碳化硅（SiC）和氧化铍（BeO）等陶瓷材料。我国在Al2O3、AlN、SiC和BeO等陶瓷材料制备技术比较成熟，而且已经能够熟练掌握陶瓷表面的薄膜金属化工艺。

陶瓷表面金属化工艺

陶瓷金属化，是在陶瓷表面牢固地粘附一层金属薄膜，使之实现陶瓷和金属间的焊接，更先进的应用，是在陶瓷表面形成电路，不仅可以焊接，而且能够作为导线传输电流。目前传统的金属化方法有TPC法、DBC法、DPC法、LTCC、HTCC。以下逐个说明此几个工艺的优缺点：

1.TPC

通过丝网印刷的方式，在陶瓷基板上印刷各种电路、电阻及电容，不可否认，此工艺应用非常广泛，可以承载较大的电流，陶瓷大多数的应用都是通过厚膜法实现，但它真的可以包治百病吗？大家都知道，丝网印刷的精度很不尽人意，银浆与陶瓷的结合并不能达到令人满意的程度，同时银浆是需在一定温度下烧结才能固化的，这几个缺点，相信有很多行业内的人士也曾经被深深困扰。而且厚膜法的线路较粗，这对于电子产品的小型化而言是个不小的阻碍，于是，大家不得不想出其他的办法。

2.DBC

此工艺经常在大功率模块上应用，铜层较厚，可负载较大电流，导热性能好，强度高，绝缘性强，热膨胀系数与Si等半导体材料相匹配。然而，陶瓷基板与金属材料的反应能力低，润湿性差，实施金属化颇为困难，不易解决Al2O3与铜板间微气孔产生的问题，加之较高的烧结温度，成本很高，只能应用于有特殊需求的领域。

3.DPC

在LED领域应用比较广泛，技术主要掌握在台湾厂商手中，同欣电子年出货量占了一大半以上，此工艺大的优点就是线路精密度高，表面平滑，比较适合覆晶/共晶封装，其成本要低于DBC法。国内目前展至科技的DPC技术已经量产。

4.LTCC

LTCC由于采用厚膜印刷技术完成线路制作，线路表面较为粗糙，对位不精准。而且，多层陶瓷叠压烧结工艺还有收缩比例的问题，这使得其工艺解析度受到限制，LTCC陶瓷基板的推广应用受到极大挑战。

5.HTCC

        此工艺由于很高的烧结温度，使用者已经极少，基本被LTCC代替。