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了解陶瓷基板“神”的用途

新闻来源: 发布日期:2017-11-21 11:19:27发布人:佳日丰小张

陶瓷基板是什么

陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能,高导热特性,优异的软钎焊性和高的附着强度,并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形,具有很大的载流能力。因此,陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。

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用途

◆ 大功率电力半导体模块;半导体致冷器、电子加热器;功率控制电路,功率混合电路。

◆智能功率组件;高频开关电源,固态继电器。

◆汽车电子,航天航空及军用电子组件。

◆太阳能电池板组件;电讯专用交换机,接收系统;激光等工业电子。



特点

◆机械应力强,形状稳定;高强度、高导热率、高绝缘性;结合力强,防腐蚀。

◆ 极好的热循环性能,循环次数达5万次,可靠性高。

◆与PCB板(或IMS基片)一样可刻蚀出各种图形的结构;无污染、无公害。

◆使用温度宽-55℃~850℃;热膨胀系数接近硅,简化功率模块的生产工艺。




优越性


◆陶瓷基板的热膨胀系数接近硅芯片,可节省过渡层Mo片,省工、节材、降低成本;

◆减少焊层,降低热阻,减少空洞,提高成品率;

◆在相同载流量下 0.3mm厚的铜箔线宽仅为普通印刷电路板的10%;

◆ 优良的导热性,使芯片的封装非常紧凑,从而使功率密度大大提高,改善系统和装置的可靠性;

◆ 超薄型(0.25mm)陶瓷基板可替代BeO,无环保毒性问题;

◆载流量大,100A电流连续通过1mm宽0.3mm厚铜体,温升约17℃;100A电流连续通过2mm宽0.3mm厚铜体,温升仅5℃左右;

◆热阻低,10×10mm陶瓷基板的热阻0.63mm厚度陶瓷基片的热阻为0.31K/W ,0.38mm厚度陶瓷基片的热阻为0.19K/W,0.25mm厚度陶瓷基片的热阻为0.14K/W。

◆ 绝缘耐压高,保障人身安全和设备的防护能力。

◆ 可以实现新的封装和组装方法,使产品高度集成,体积缩小。


氮化铝陶瓷-100.jpg


性能特点

(1)机械性质

有足够高的机械强度,除搭载元件外,也能作为支持构件使用;加工性好,尺寸精度高;容易实现多层化;表面光滑,无翘曲、弯曲、微裂纹等。

(2)电学性质

绝缘电阻及绝缘破坏电压高;

介电常数低;

介电损耗小;

在温度高、湿度大的条件下性能稳定,确保可靠性。

(3)热学性质

热导率高;

热膨胀系数与相关材料匹配(特别是与Si的热膨胀系数要匹配);

耐热性优良。

(4)其它性质

化学稳定性好;容易金属化,电路图形与其附着力强;

无吸湿性;耐油、耐化学药品;a射线放出量小;

所采用的物质无公害、无毒性;在使用温度范围 内晶体结构不变化;

原材料丰富;技术成熟;制造容易;价格低。




发展趋势

陶瓷基板产品问世,开启散热应用行业的发展,由于陶瓷基板散热特色,加上陶瓷基板具有高散热、低热阻、寿命长、耐电压等优点,随着生产技术、设备的改良,产品价格加速合理化,进而扩大LED产业的应用领域,如家电产品的指示灯、汽车车灯、路灯及户外大型看板等。陶瓷基板的开发成功,更将成为室内照明和户外亮化产品提供服务,使LED产业未来的市场领域更宽广。


来源:佳日丰泰互联网


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