27年前，物聯網（Internet of Things）這個詞首次在《未來之路》中被比爾蓋茨提出。書中室內植物被自動監控以及澆灌，浴室的水自動升溫，回家途中廚房就已自動做好晚餐的種種場景都讓人向往不已。

比爾蓋茨與他出版的第一本書《未來之路》

不過在當時，這種場景只被設想存在于世界首富家中。而到了今天，隨著科技的提升，智能設備越來越普及，5G的推動真正讓物聯網的真正實現變得近在咫尺。因此，這種“首富同款”的全自動化智能家居系統對平民來說已不再是夢。

實現這般愿景需要的東西很多，今天主要來講講藏于幕后的功臣——陶瓷基板。

陶瓷基板與物聯網的關系

不久前，粉體圈一行曾到專門從事DPC工藝的陶瓷線路板研發與生產的桂林華瓷電子科技有限公司參觀拜訪。有著多年從業經驗的華瓷負責人鄭偉總經理談到，近幾年確實是陶瓷線路板的需求噴井期，可以說是到了供不應求的階段，基本集中在5G通訊、無人駕駛、智能家居、電動車、高鐵、機器人、醫療設備等領域——這些其實都可以歸于物聯網的一部分。

右二：華瓷鄭偉 右一：華瓷謝紀林

從定義上看，物聯網是一個包含了傳感器、網絡連接、終端設備三個角色的具有智能的反饋型網絡，而陶瓷基板可以說是無處不在：

首先，“傳感器”就是物聯網的五官，是信息交互的基礎。為了讓傳感器變得更靈敏、更穩定、更精確，需要從多方面提升其基礎性能，比如說傳感器的穩定性就與其使用的基板材料有極大關系。

其次，“網絡連接”主要是前面提到的5G，正是它讓物聯網超脫以往概念，逐步成為現實的存在。不過5G基站的功耗是4G基站的2.5~4倍，而且常處于戶外復雜環境，溫度范圍達到-40C°~55C°，因此電路板的導熱性能和耐腐蝕性變得非常關鍵。

最后是“終端設備”，以5G手機為例，高度集成化使它的發熱大大增加（熱量主要集中在5G基帶和5G芯片上），因此為保證設備可以正常運行，就需要用更好的散熱材料確保熱量可及時導出。

這些高大上的領域之所以青睞于陶瓷基板，皆因陶瓷材料具有高的導熱系數、低的介電常數、與芯片相近的熱膨脹系數、高耐熱及電絕緣性等特點，可以將熱量及時地發散，不易受外界因素影響，能有效保障設備的穩定運行，延長商品的使用周期，因此非常適用于電子產品及電子設備，順理成章成為了該領域基板材料的主流選擇。

（產品來源：桂林華瓷）

陶瓷基板材料的選擇與加工工藝

要制造一塊完整的陶瓷線路板，首先要選擇基板的材質。據鄭總介紹，目前陶瓷基板材料主要有氧化鋁、氮化鋁、藍寶石、碳化硅等。氧化鋁基板應用最為成熟，性價比高，是用量最大的一種；氮化鋁基板導熱性能優勢突出；藍寶石基板硬度極高，非常耐磨；碳化硅基板屬于新興種類但最近也有不少人在關注。

其次，基板只是制作電路板的主要材料，還要在上面布上電路圖形才算大功告成。據鄭總介紹，陶瓷基板加工工藝很多，目前比較主流的有：高溫共燒技術（HTCC），低溫共燒技術（LTCC），直接壓合技術（DBC），真空濺射技術（DPC），以及比較新的ABM工藝。其中，由于市場對高功率集成電路需求的大幅上升，DPC工藝今年特別火。

（產品來源：桂林華瓷）

備注：DPC陶瓷基板又稱直接鍍銅陶瓷基板。其制作首先利用激光在陶瓷基片上制備通孔，再采用磁控濺射技術在陶瓷基片表面沉積金屬種子層(Ti/Cu)，接著通過光刻、顯影完成線路層制作；采用電鍍填孔和增厚金屬線路層，并通過表面處理提高基板可焊性與抗氧化性，最后去干膜、刻蝕種子層完成基板制備。

由于是低溫工藝（300℃以下），因此可避免高溫對材料或線路結構的不利影響，同時降低制造成本。另外，由于DPC基板的金屬線路準精度較高，因此非常適合對準精度要求較高的電子器件封裝。

當然，以上這些說明并這不代表“用量最大的氧化鋁+今年最火的DPC工藝”就是萬能公式了。鄭總解釋道，每種基板材料和加工工藝都各有各的優點和缺點，因此他們在加工前都會與客戶再三溝通，確認其應用環境再決定/調整——比方說有些領域對陶瓷基板的致密度要求高，那么他們就會采用干壓成型（而非流延成型）的陶瓷基板去制造。

結語

物聯網技術是支撐“網絡強國”和“中國制造2025”等國家戰略的重要基礎，它的終極目標就是要讓連接無處不在。如今，物聯網已成功滲透到通信和工業界，相關服務也正在塑造金融、物流、零售和醫療保健。

總而言之，在看到未來的發展方向后，桂林華瓷便立志于要成為陶瓷基板的市場拓荒者，去發掘陶瓷基板更多的可能性。目前，桂林華瓷的產能規模達30萬片/月，未來還將建設二期及三期生產線。如果您有相關的產品需求和技術難題，歡迎通過粉體圈與他們取得聯系，相信他們的深厚實力和專業態度一定不會讓您失望。

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