陶瓷基板作为一种关键的电子材料，广泛应用于电子器件的热管理中，尤其是在高功率电子设备和LED照明领域。随着电子设备的性能不断提升，对散热材料的需求也日益增大。陶瓷基板以热导性和机械强度，成为了这一领域的选择。

　　陶瓷基板

　　对于陶瓷基板而言，其制备方式在一定程度上影响和决定了它的最终性能，如热导性能、机械强度和稳定性等。因此，深入了解不同的制备方法，对于选择适合的陶瓷基板材料和优化产品性能具有重要意义。

　　目前大功率器件所使用的陶瓷基板多为平面状，平面陶瓷基板的制造工艺主要分为成型、烧结、加工等步骤。

　　一、成型

　　成型工艺对陶瓷基板的性能有着重要影响，如致密度、强度、表面质量、尺寸等。目前常见的成型工艺：

　　01干压成型

　　干压成型是通过使用冲头或活塞在单向方向施加压力，将陶瓷粉末压入刚性模具中，形成生胚。这是一种简单且高度自动化的工艺，适用于大规模生产。然而，干压成型存在一个缺点，即不同区域的压力可能不均，导致生胚的均匀性较差。

　　02等静压成型

　　等静压成型将陶瓷粉末置于柔性橡胶或塑料模具中，通过液体介质在均匀方向上施加高压，最终将粉体压成紧实均匀的生胚。与干压成型相比，等静压成型具有更高的均匀性，但其效率较低且成本高。

　　03注浆成型

　　注浆成型是通过将陶瓷浆料注入模具中，利用浆料的沉积和脱水等过程，最终形成固体陶瓷件。该工艺的优点是能耗低且步骤简单，但其成型时间较长，模具易损坏，而且收缩率较高，导致成型的精度较差。

　　04流延成型

　　流延成型将陶瓷浆料涂覆在平整的基底表面，通过控制浆料的厚度和干燥等过程，最终得到薄且均匀的陶瓷片材。此工艺具有高度自动化的优势，可堆叠形成不同厚度的生胚，且单层厚度可低至3μm。但流延成型的缺点是粘结剂含量较高，坯体收缩率较大。

　　流延成型流程

　　05注射成型

　　注射成型是将陶瓷粉末与粘合剂混合后，注入模具中，并通过加热后冷却形成生胚。此方法适用于大规模生产小型复杂陶瓷部件，并且容易实现自动化。然而，注射成型对模具的要求较高，且如果工艺不合理，可能产生较多的缺陷。

　　06挤出成型

　　挤出成型是将陶瓷粉末与粘合剂混合后，通过喷嘴将其挤出，形成一定形状的生胚。该工艺过程简单，自动化程度高，但初胚容易变形，且生产出的形状精度较低。

　　07压延成型

　　压延成型是将陶瓷粉末制成浆料，通过多道压延滚轴形成平板状生胚。此工艺高效且成本较低，适合大批量生产。然而，压延成型无法生产小于10μm厚度的陶瓷，因此在精度要求较高的应用中不适用。

　　08增材制造

　　增材制造通过将光敏树脂与陶瓷粉末混合，利用3D打印机逐层打印并固化形成生胚。此工艺能够生产形状复杂的生胚，适用于需要高度定制的应用。然而，增材制造效率较低，且无法进行大规模生产。

　　其中，干压成型和流延成型广泛用于陶瓷基板的工业化生产。采用干压成型的话，施加压力和保压时间是干压过程中重要的参数。而流延成型被认为是制造大尺寸平面陶瓷基板的一种经济、连续和自动化的工艺，在制备多层材料及器件方面具有低成本和高效率的特性，广泛用于制造诸如低温共烧陶瓷基板、电容器和微波介电陶瓷器件。

　　二、烧结

　　陶瓷的烧结是将陶瓷粉末在高温下形成致密陶瓷块体的过程。高导热的SiC、AlN和Si3N4等陶瓷因其具有特别强的共价键而难以使用纯的陶瓷粉末烧结成致密的陶瓷块体。通常通过掺入低熔点的添加剂并混合成型再一起烧结，以提高烧结体致密度。

　　烧结按烧结过程是否形成液相分为固相烧结和液相烧结，两者的驱动力都是总表面能的减少。