多层陶瓷电路板以氧化铝、氮化铝、玻璃陶瓷为基材，利用同质共烧或低温共烧工艺，将导电层、介质层、阻抗控制层叠合在数十甚至上百层内部空间，构成高密度互连网络，高频损耗低，热扩散快，适配芯片直接键合与系统级封装，已成为航空航天、毫米波通信、电动车功率模块的首选基板。其物理致密度达到98%以上，热导率可达170 W/m·K，耐受–55 ℃至250 ℃循环，应力微裂概率低于10 ppm，保障器件长时稳定。产业链从陶瓷粉体成球、带材流延、丝网印刷、层压、脱脂、烧结到后段研磨、金属化、化学镀镍金，形成严密闭环，材料工程、机械加工、电子设计规则深度交叉，技术壁垒高。

在设计阶段，工程师关注介质常数、损耗角和热膨胀系数匹配，陶瓷基板须与GaN、SiC、GaAs芯片保持±1 ppm/K热膨胀差，避免焊点疲劳；微波段走线宽高比按3D仿真确定，使|S₁₁|低于–20 dB。信号层与接地层通过贯通孔电镀铜实现屏蔽，最小通孔直径40 μm，层间错位误差<15 μm。阻抗控制采用厚膜银钯浆或铜浆，多次回流烧结后方差控制在3 Ω以内。电源层叠中埋吸热腔体，结合DBC铜块，大幅降低结温，提高模块寿命。

制造方面，低温共烧陶瓷（LTCC）流程以玻璃粉辅助，烧结温度850–900 ℃，可与银浆共烧；高温共烧陶瓷（HTCC）以Al₂O₃粉加TiO₂助烧，温度1550–1600 ℃，机械强度高。流延制成的绿带厚度控制在50 μm，激光钻孔形成通孔，再经丝网印刷填充导电浆；多层对位环境湿度<45%，层压压力8–10 MPa，真空脱脂防气泡；烧结升温速率1–3 ℃/min，恒温时间依结构而定。后段研磨去除翘曲，表面粗糙度Ra 0.2 μm，为后续真空钎焊提供亲合界面。若采用铜浆或厚铜层，则需氢气还原及惰性气体烧结，接着电镀Ni/Au或Ag，兼顾键合强度与焊锡润湿性。

可靠性验证覆盖热冲击1000 次、电瞬态、机械振动30 g、交变湿热85 ℃/85%RH 1000 h，剖面X-ray评估共烧缺陷，SAM检测层间分层，焊料疲劳以IPC-9701标准进行。对航空电子，必须额外通过微震动谱实验与真空加速寿命试验；对医疗植入，需ISO 10993生物相容性测试。

应用端正在快速扩展。毫米波天线阵列借助多层陶瓷电路板内嵌相移网络，实现28 GHz到60 GHz低波束散射；电动车硅碳MOS功率模块使用多层陶瓷电路板替代DBC功率基板，使晶闸管结温下降12 ℃；雷达收发机将低噪声放大器、移相器、PA和电源-地层共封装于40 × 40 mm模块，重量降低35%。在高能激光、电源转换、量子计算控制芯片等场景，多层陶瓷电路板正替代金属基板，成为高功率密度器件散热核心。

市场层面，全球多层陶瓷电路板规模2024年突破38 亿美元，年复合增长率12.6%，其中亚太占比65%。中国大陆拥有从粉体到整机的完整供应链，但高端银钯浆料、氮化铝高导陶瓷依赖进口，国产替代已进入中试；美国与日本保持材料和装备先发优势，细分市场中型企业通过专利封锁维持溢价。投资重点聚焦超薄氮化铝带材制备、高散热金属化方案及智能检测装备。标准方面，IEC正在修订多层陶瓷电路板可靠性等级，与IPC-4101结合，未来料将纳入汽车电子AEC-Q200体系。

技术趋势显示，LTCC与有机树脂协同封装（HLCC）起步，兼具陶瓷高频与树脂柔性；无氧铜直接烧结至AlN表面，提高界面热阻稳定性；三维微结构打印将复杂空腔、冷却通道直接集成于多层陶瓷电路板，制程更短，设计自由度更大。Chiplet异构集成需要高密度垂直互连，20 μm-30 μm孔径乃至激光成型金属柱正在实装。绿色制造方面，循环回收粉体、高温炉余热利用成为节能重点，烧结过程碳排核算体系正纳入ESG报告。

随着射频器件功率密度持续飙升与汽车电气化加速，多层陶瓷电路板凭借优异介电性能、散热能力、机械强度，将在集成电路先进封装与功率电子领域扮演不可替代角色，材料工程、设备工艺、设计软件三方协同，行业壁垒日趋提升，创新窗口正迅速关闭。多层陶瓷电路板将继续驱动下一代高可靠、高频、高散热电子系统跃迁。