在电路板厂，陶瓷产品的制造技术类型非常多，据说有30多种制造工艺方法，如干压、注浆、挤压、注射、流延方法和等静压法等等。由于电子陶瓷基板是“平板”型（方块或圆片方式）的，形状相对简单，采用干法成型和加工等的制造过程也相对简单、成本较低，因此大多数情况下采用的是干压成型的方法。本文将详细探讨电子陶瓷基板的制造过程，包括生坯件制造、生坯件的烧结和烧结后精加工，以及在基板上形成导电图形（线路）的过程。
1. 生坯件制造（成型）
电子陶瓷基板的制造过程始于生坯件的制造，这是制作陶瓷基板的第一步。
（1）干压法制造生坯件
干压坯件是通过将高纯度的氧化铝粉末（含量≥95%的Al2O3）与添加剂（主要有黏结剂、分散剂等）混合形成“浆料”或加工料。然后，将这种浆料进行干压制坯，目前制造的方块或圆片的陶瓷基板可以达到0.50mm的厚度，甚至更薄（取决于板面尺寸）。
干压坯件在烧结之前可以进行加工，例如外型尺寸和钻孔等，但需要注意烧结会引起尺寸收缩，因此需要补偿尺寸以保持精度。
（2）流延法制造生坯件
流延法制造生坯件是一种自动化和规模化的制造方法。它涉及将氧化铝粉料与溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂等混合均匀，然后在流延机上均匀涂覆在金属或耐热聚酯带上。随后进行干燥、修整、脱脂和烧结等一系列过程。
2. 生坯件的烧结和烧结后精加工
生坯件经过制造后，需要经过烧结和烧结后的精加工。
（1）生坯件的烧结
陶瓷生坯的烧结是一个关键步骤，它涉及将生坯内的空洞、空气、杂质和有机物等通过高温烧结过程挥发、燃烧和挤压，以消除它们，同时使氧化铝颗粒之间紧密接触或结合成长。这个过程会导致熟坯的重量损失、尺寸收缩、形状变形、抗压强度提高和气孔率减少等变化。
陶瓷生坯件的烧结方法有三种：常压烧结、加压（热压）烧结和热等静压烧结。常压烧结方法在不加压力的情况下进行，但可能会导致较大的变形等问题。加压（热压）烧结方法在加压下进行，可以获得平面性较好的产品，因此目前大多数采用这种方法。而热等静压烧结方法则利用高压高热气体进行烧结，通常用于高附加值的产品，如军事领域的制品。
干压法制造的氧化铝生坯件的烧结温度通常在1200℃ ~ 1600℃之间（取决于组成和助熔剂）进行。
（2）烧结后的精加工
烧结后的陶瓷坯件通常需要精加工，这是为了获得平整的表面和高的光洁度。在高温烧结过程中，生坯件内的颗粒分布、空隙、杂质、有机物等不均匀性可能会引起变形、高低差和粗糙度过大等问题，这些缺陷可以通过表面精加工来解决。通常，表面抛光处理采用抛光材料（如SiC、B4C）或金刚石砂膏，逐级磨削进行抛光。最终，使用≤1μm的AlO粉末、金刚石砂膏、激光或超声波等方法进行表面处理，以实现高光洁度。
另外，为了提高力学强度，陶瓷坯件经过表面抛光处理后，可以通过电子射线真空镀膜、溅射真空镀膜、化学气相蒸镀等方法在表面镀上一层硅化合物膜，并进行热处理，从而明显提高陶瓷坯件的力学强度。
3. 基板上形成导电图形（线路）
最后，要在陶瓷基板上加工形成导电图形（线路），首先需要制造覆铜箔陶瓷基板，然后按照印制电路板的工艺技术制造陶瓷印制板。
（1）形成覆铜箔陶瓷基板
形成覆铜箔陶瓷基板有两种主要方法：
- 层压方法：通过将活化或粗化的陶瓷表面与氧化铜箔层叠合，经过热压形成。这个方法可以获得平面性较好的产品。
- 电镀方法：在陶瓷基板经过处理后，通过濺射钛膜、濺射镍膜、濺射铜膜以及常规电镀铜的过程，形成双面覆铜箔陶瓷基板。
（2）单、双面陶瓷PCB板的制造
单、双面陶瓷PCB板的制造遵循常规PCB制造工艺技术。
（3）陶瓷多层板的制造
陶瓷多层板制造有两种方法：
- 在单、双面板上反复涂布绝缘层、烧结、布线、烧结，以形成多层板。
- 利用流延方法制造陶瓷多层板，在流延机上形成生坯带，然后进行钻孔、塞孔、印刷、裁剪、叠片和等静压烧结，便可形成陶瓷多层板。
总之，陶瓷印制板是属于PCB领域的一种重要类型，具有优越的导热性、绝缘性能以及高熔点和热的尺寸稳定性等优势。因此，在高温和高导热领域的应用中，陶瓷PCB将有广阔的发展前景。
结论
电子陶瓷基板的制造涉及多个工艺步骤，包括生坯件制造、烧结、精加工以及导电图形的形成。这些步骤需要精确的控制和高度的专业知识，以确保最终产品的质量和性能。陶瓷PCB在高温和高导热应用中具有广泛的潜力，将继续为电子行业提供可靠的解决方案。
常见问题
1. 电子陶瓷基板的制造是否复杂？
是的，电子陶瓷基板的制造涉及多个复杂的工艺步骤，需要高度的专业知识和技能。
2. 为什么要进行陶瓷基板的烧结？
烧结是为了消除生坯内的空洞、空气、杂质和有机物等，以及使氧化铝颗粒之间紧密接触或结合成长，以提高陶瓷坯件的质量和性能。
3. 陶瓷印制板在哪些领域有应用前景？
陶瓷印制板在高温和高导热领域具有广泛的应用前景，如航天、国防军事、核燃料等领域。
4. 为什么要进行表面抛光处理？
表面抛光处理可以获得平整的表面和高光洁度，以改善陶瓷坯件的外观和性能。
5. 电子陶瓷基板的未来发展如何？
电子陶瓷基板将继续为电子行业提供可靠的解决方案，在高温和高导热应用领域具有广泛的潜力，未来发展前景广阔。
