前言：随着数据中心算力需求的持续攀升和高密度计算场景的广泛应用，服务器散热问题已成为制约系统性能与能效提升的关键瓶颈。液冷服务器作为新一代高效散热解决方案，采用液体作为冷却介质，在液冷架构中，芯片与冷却系统之间的热传导路径中，封装基板与PCB的热管理性能至关重要。
目前，主流服务器仍普遍采用铝基或铜基金属基板配合高导热半固化片进行热传导设计。然而，常规高导热半固化片的导热系数仅为2–5 W/(m·K)，成为整个散热链路中的“热阻瓶颈”，严重限制了热量的快速扩散，导致芯片结温升高，影响器件可靠性与寿命。相比之下，先进陶瓷材料因其优异的热‑电‑机械综合性能，展现出巨大的替代潜力。
因此，将高性能陶瓷基板嵌入铜基PCB结构，构建“陶瓷+金属”复合散热平台，不仅可大幅提升整体导热能力，还能兼顾电绝缘性、结构强度与可靠性，是突破现有散热瓶颈的理想技术方向。
将多个由氮化铝或氮化硅等材料构成的陶瓷基板嵌入到铜基体中，使陶瓷基板作为芯片的高效散热介质，直接与铜基体实现热连接，在其铜基体表面叠加半固化片与铜箔，并通过层压工艺使其表面与陶瓷基板齐平，再经图形化处理形成高密度电路布线，与现有技术相比，兼顾了优异的热管理性能与高密度互连能力，显著提升了器件的散热效率与集成密度。
具体工艺流程如下：
①陶瓷基板：材料清洗→磁控溅射→陶瓷基板图形转移→电镀加厚→退膜蚀刻→厚度及尺寸测量→激光切割→外观检验
②铜基板：制作铜基板，开料→打靶孔→控深铣
开料，按图纸尺寸将铜基用光纤激光切割机切割成需要的PNL外形尺寸；打靶孔，在铜基上钻出定位孔；控深铣，用波长1064nm的光纤激光控深，控深尺寸较成型后的陶瓷基板单边加大0.05mm，控深深度等于陶瓷基板厚度‑0.13mm，以波长532nm的绿光激光修理平整。
③贴装陶瓷基板：印刷锡膏→贴装陶瓷基板→回流焊接
印刷锡膏：将陶瓷基板放入凹槽式治具一，并通过钢网将锡膏刮在陶瓷基板上，然后将凹槽式治具一上的陶瓷基板翻转到凹槽式治具二，形成锡膏面朝下的陶瓷基板摆放。
贴装陶瓷基板：通过吸盘抓取将陶瓷基板对应贴装在铜基板上的控深槽内。
回流焊接：采用真空回流焊进行焊接。
④层压：棕化、半固化片裁切、熔合、排版、真空压合、后处理等步骤，辅助材料包括隔离膜、缓冲垫、铝箔/钢板，将多层芯板、半固化片（PP）按设计叠合，经高温、高压、真空将铜基、半固化片、铜箔压合在一起。
⑤铜基PCB：减铜→整板电镀→铜基板图形转移→图形镀铜锡→蚀刻/退锡。
减铜：压合研磨后测量FR4铜厚，减铜到40‑50um。
整板电镀：陶瓷和FR4之间接缝处的铜厚不小于52 .9um，接缝处的与周边的高度差小于5um。
铜基板图形转移：路面用TL层菲林，反正字为铜基面用BL层菲林，BL面全部曝死。
图形镀铜锡：在曝光显影后的板件上，对需要保留的铜箔线路进行电镀，先加厚铜层到指定厚度（满足导电/耐流需求），再镀一层锡层，作为后续蚀刻工序中铜线路的保护屏障，防止线路被蚀刻液腐蚀。
去膜/蚀刻/退锡/退钛：用一定浓度的NaOH去除干膜光阻；用化学蚀刻液腐蚀板件上无锡层保护的多余铜箔，仅保留锡层覆盖的目标线路；蚀刻完成后，用退锡液去除线路表面的保护锡层，露出纯铜线路；针对覆钛板/钛层保护的板件，去除线路旁多余的钛层。
蚀刻检查：通过目视、放大镜、检测设备检查板件线路，确认无侧蚀、线路断针、残铜、线宽超差、露铜等问题，避免不良品流入后续工序。
钻工具孔：钻在板件边缘/指定位置，用于阻焊、字符、沉镍金等工序中板件的定位、固定、传输、工装夹持。
阻焊：在成型的铜线路板表面涂覆一层绝缘防焊漆，仅露出焊盘（元器件焊接位），采用二次阻焊的方式制作
字符：在PCB表面印上文字、符号、编号，方便后续元器件焊接、板件识别、维修检测。
沉镍金：在焊盘/金手指等关键区域化学沉积一层镍层+表层金层，镍层打底增强附着力，金层（惰性金属）实现防氧化、提升焊接润湿性。
钻孔：用数控钻机在板件上钻出不同规格的安装孔，用来固定元器件/PCB板。
贴高温胶带：PI材质的高温胶带贴在铜基，起到阻止表面上镍金的作用。
磨板：用物理研磨的方式打磨PCB铜面，去除表面的氧化层、油污、胶渍、毛刺，让铜面形成均匀的粗糙面，核心作用：提升后续镀铜、阻焊、沉镍金的附着力，防止镀层/绿油脱落。
飞测：用可移动的探针接触PCB的焊盘/测试点，快速检测线路的开路、短路、绝缘不良、阻值异常等问题。
电铣：用数控电铣机铣出要求的外形尺寸。
成品清洗：用纯水、超声波、清洗剂去除板件表面的焊膏残留、油污、粉尘、化学药液残留等杂质，同时提升PCB的外观和可靠性。
抗氧化：在铜基表面化学形成一层超薄的有机保护膜。
翘曲整平：用专用的热压整平设备，通过高温+高压的方式将板件压平，使PCB翘曲度符合行业/客户标准。
成品检查：分别用自动外观检查机和人工检查，检查内容包括：外观、尺寸、表面处理、翘曲度等。
来源：博敏电子发明专利《一种陶瓷基板嵌入铜基PCB的制作方法》
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采集来源：氮化铝陶瓷基板嵌入铜基PCB工艺流程介绍
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