随着电子器件小型化、高密度、高功率、高精度、耐用性和可靠性的不断提高，这些电子器件的设计和开发出现了改进的空间。因此，工程师在电子的各个领域进行研究，特别是在半导体电子和印刷电路板（PCB）上，以多个电子整合到一个单一的IC封装中。出于这个原因，我们知道，集成单个集成电路（IC）封装内数以千计的电子电路或门的大规模集成电路和超大规模集成电路技术的出现。随着时间的推移，这一技术升压非常高，并且现在有出现的需要改善这些半导体芯片将被安装在所述PCB。因此，设计师盲孔，埋孔，解想出了通过在垫技术等多项技术被推出，使高密度互连（HDI）印刷电路板。密度越大，耗散的能量越大，产生的热量也就越多。因此，普通的FR-4基板PCB无法承受如此高温，而且FR-4的热特性也达不到要求，因此研究人员找到了“陶瓷PCB”形式的解决方案。
陶瓷PCB和FR-4 PCB有什么区别。
一个简单的正常FR-4 PCB在许多电子电路通常使用的，其中热量产生和功耗是不是一个大问题。在FR-4 PCB热代可与功率来解决电子装置加热使用上VGA卡，微处理器或冷却风扇导热膏水槽，热垫和在PCB上的热通孔，金属制的内面和各种其它方法和管道是所有方法来直接热从FR-4 PCB表面。PCB的另一主型，其中核心或基材是金属通常使用铝，这些印刷电路板被称为金属芯印刷电路板或（MCPCB上）。这些类型的印刷电路板的高度推荐用于高电流，高功率高亮度LED消散更多的热量比正常的LED照明设备和该热量可以通过PCB的内部金属芯被消散从PCB走，然后通过导热膏由散热器在空气中散发。
另一方面，陶瓷多氯联苯以陶瓷芯为基材。常用的陶瓷芯有氧化铝(Al2O3)、氧化铍(BeO)、氮化铝(AlN)、碳化硅(SiC)和氮化硼(BN)。Al2O3的导热性是FR-4的20倍，SiC是其100倍，BN是陶瓷pcb的导热性最高的陶瓷基衬底材料。
所有这些都是陶瓷，具有很强的导热能力，同时又是良好的电绝缘体。这就是为什么他们是首选的pcb包含高电流的元件，如功率二极管，igbt，整流桥，高功率微波器件等。在多层FR-4多氯联苯中，由于铜导体与FR-4基材之间热膨胀系数(CTE)的不匹配，导致“经缝断裂”的可能性仍然存在。由于FR-4的导热能力不足，这种通过断裂发生在高功率器件如开关调节器位置的FR-4 PCB的“热点”上，因此发生了不均匀的热分布。而陶瓷多氯联苯的热膨胀系数(CTE)与相应的导电金属如金、钨、钼的热膨胀系数(CTE)匹配或接近，使得其热量分布均匀。通过这种方法，热应力不施加在陶瓷PCB上的任何特定通道上，而是均匀地分布在整个陶瓷PCB板上。
陶瓷印刷电路板比更严厉FR-4 PCB并更好地承受振动和冲击
陶瓷PCB都不易变形相比在相同的施加的力其FR-4对应的。这是因为陶瓷板的杨氏模量小于FR-4板。
氮化铝陶瓷基PCB制造和装配
问题有关与FR-4 PCB或为什么我们需要陶瓷印刷电路板：
与FR-4相比，对于大功率、大电流和高工作温度的器件，我们需要陶瓷多氯联苯有两个主要原因。
1 -散热:
如上面所讨论的，FR-4是不是一个良好的热导体，但具有良好的电绝缘体，因此它不能在其自身有效地消散或导热，除非它受到活跃的冷却元件如风扇支承和散热器等。虽然陶瓷多氯联苯能够维持高达350ØC操作温度。
2-热膨胀系数（CTE）
第二个原因是FR-4基材与其导体金属即铜之间的CTE不匹配。这将导致在热循环过程中热量分布不均匀，并可能损坏PCB的弱点。
陶瓷印刷电路板的通用属性：
1-超高导热系数
2-机械强度良好
3-高密度互连(HDI)很容易在陶瓷pcb上实现
4- CTE与导电层，迹线的相容性，组件。
5-耐化学腐蚀
6-提供更好的高频性能
7-热膨胀系数（CTE）值低
8可以装在防水密封包装
9-总体降低系统成本尤其是前密集包
10-不需要表面光洁度如OSP或HASL
11-痕迹可以用银打印，并由玻璃保护。如果环境条件造成的腐蚀是一个问题，可以通过镀金来保护暴露的银垫
一些陶瓷材料的热导率为12-
| 陶瓷基板材料 | 导热系数 |
| 氮化铝 | 150 - 180瓦特/mK |
| 氧化铝 | 18-36 W /可 |
| 氧化铍 | 184-300 W / mK的 |
| 氮化硼 | 15 - 600 W / mK的 |
| 碳化硅 | 70-210 W / mK的 |
根据陶瓷印刷电路板的类型PCB制造工艺：
高温共烧陶瓷(HTCC) PCB:
HTCC陶瓷基板的主要成分是氧化铝、增塑剂、粘合剂、润滑剂和溶剂。这种混合物将形成原材料陶瓷，然后卷和窗帘涂层。钨或钼可作为金属用于电路印刷。然后它被暴露在1700的高温下ØC和烘烤氢气中32至48小时。然后层压和切割。本品适用于小规模的陶瓷板，不适合大规模由于不适当收缩宽容和坏的翘曲
低温共烧陶瓷（LTCC）PCB：
这是玻璃的结晶，玻璃复合材料的组合。加上额外的组分加入等粘合剂和非玻璃成分。然后，将电路迹线是由导电性高的金膏创建的，则处理/烤高温900Ø下氧化气体℃的烘箱。
厚膜陶瓷PCB：
在陶瓷基板上交替涂上两层厚膜。一种是金厚膜，另一种是介电厚膜，但由于金的价格昂贵，所以采用了铜厚膜，这是陶瓷pcb很受欢迎的技术。然后，烟囱被带到充满氮气的烘烤炉(以避免铜的氧化)，在那里它被处理在1000ØC的温度。电介质膏是由氮气生成。
陶瓷印刷电路板的应用：
1-大电流亮LED灯和聚光灯。
2-汽车电子等的功率控制器，光学系统，电源转换器和功率调节器
3-工业电力设备等伺服驱动器，机器人等
4-微处理器，图形卡和IC阵列
5 -半导体器件
6-大功率晶体管基于音频功率放大器
7-太阳能电池相关联的电路，逆变器，充电器等
8- DC-DC调节器和电源管理电路等
陶瓷基PCB的明亮的LED照明应用
