【陶瓷基板】陶瓷基板是什么 陶瓷基板的應(yīng)用

陶瓷基板是什么

陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)陶瓷基片表面( 單面或雙面)上的特殊工藝板。所制成的超薄復(fù)合基板具有優(yōu)良電絕緣性能，高導(dǎo)熱特性，優(yōu)異的軟釬焊性和高的附著強(qiáng)度，并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形，具有很大的載流能力。因此，陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結(jié)構(gòu)技術(shù)和互連技術(shù)的基礎(chǔ)材料。

陶瓷基板特點(diǎn)

1、機(jī)械應(yīng)力強(qiáng)，形狀穩(wěn)定；高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱率、高絕緣性；結(jié)合力強(qiáng)，防腐蝕。

2、極好的熱循環(huán)性能，循環(huán)次數(shù)達(dá)5萬(wàn)次，可靠性高。

3、與PCB板(或IMS基片)一樣可刻蝕出各種圖形的結(jié)構(gòu)；無(wú)污染、無(wú)公害。

4、使用溫度寬-55℃～850℃；熱膨脹系數(shù)接近硅，簡(jiǎn)化功率模塊的生產(chǎn)工藝。

陶瓷基板優(yōu)越性

1、陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)接近硅芯片，可節(jié)省過(guò)渡層Mo片，省工、節(jié)材、降低成本；

2、減少焊層，降低熱阻，減少空洞，提高成品率；

3、在相同載流量下0.3mm厚的銅箔線寬僅為普通印刷電路板的10%；

4、優(yōu)良的導(dǎo)熱性，使芯片的封裝非常緊湊，從而使功率密度大大提高，改善系統(tǒng)和裝置的可靠性；

1、超薄型(0.25mm)陶瓷基板可替代BeO，無(wú)環(huán)保毒性問(wèn)題；

2、載流量大，100A電流連續(xù)通過(guò)1mm寬0.3mm厚銅體，溫升約17℃；100A電流連續(xù)通過(guò)2mm寬0.3mm厚銅體，溫升僅5℃左右；

3、熱阻低，10×10mm陶瓷基板的熱阻0.63mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.31K/W，0.38mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.19K/W，0.25mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.14K/W。

4、絕緣耐壓高，保障人身安全和設(shè)備的防護(hù)能力。

5、可以實(shí)現(xiàn)新的封裝和組裝方法，使產(chǎn)品高度集成，體積縮小。

陶瓷基板的應(yīng)用

1、大功率電力半導(dǎo)體模塊；半導(dǎo)體致冷器、電子加熱器；功率控制電路，功率混合電路。

2、智能功率組件；高頻開(kāi)關(guān)電源，固態(tài)繼電器。

3、汽車(chē)電子，航天航空及軍用電子組件。

4、太陽(yáng)能電池板組件；電訊專(zhuān)用交換機(jī)，接收系統(tǒng)；激光等工業(yè)電子。

陶瓷基板性能要求

1、機(jī)械性質(zhì)

陶瓷基板有足夠高的機(jī)械強(qiáng)度，除搭載元件外，也能作為支持構(gòu)件使用；加工性好，尺寸精度高；容易實(shí)現(xiàn)多層化；表面光滑，無(wú)翹曲、彎曲、微裂紋等。

2、電學(xué)性質(zhì)

絕緣電阻及絕緣破壞電壓高；介電常數(shù)低；介電損耗小；在溫度高、濕度大的條件下性能穩(wěn)定，確保可靠性。

3、熱學(xué)性質(zhì)

熱導(dǎo)率高；熱膨脹系數(shù)與相關(guān)材料匹配（特別是與Si的熱膨脹系數(shù)要匹配）；耐熱性優(yōu)良。

4、其它性質(zhì)

化學(xué)穩(wěn)定性好；容易金屬化，電路圖形與其附著力強(qiáng)；無(wú)吸濕性；耐油、耐化學(xué)藥品；a射線放出量小；所采用的物質(zhì)無(wú)公害、無(wú)毒性；在使用溫度范圍內(nèi)晶體結(jié)構(gòu)不變化；原材料豐富；技術(shù)成熟；制造容易；價(jià)格低。