散熱性極好,物理性強的陶瓷電路板——斯利通
18186129934(趙先生)
1. 陶瓷基板簡介
氧化鋁陶瓷基板是比較早出現的陶瓷基板,發展趨勢一直很好。2015年國內氧化鋁陶瓷基板(熱導率25W/m·K)產量超過200萬平方米,約占世界總產量10%。
氮化鋁陶瓷基板在氧化鋁的基礎上發揮了更優異的性能,2015年國內氮化鋁陶瓷基板(熱導率200W/m·K)產量約為5000平方米,約占世界總產量0.1%。
在已有技術中,一般認為氮化硅的熱導率低,所以它不適于作電路基片。然而,近年來,如日本特許公開135771/1994中公開了對提高氮化硅陶瓷熱導率所作的改進,人們已可得到熱導率約為120W/MK的氮化硅陶瓷。
2. 陶瓷基板特點
陶瓷電子基板機械應力強,形狀穩定;高強度、高導熱率、高絕緣性;結合力強,防腐蝕;具有極好的熱循環性能,循環次數達5萬次,可靠性高;與PCB板(或IMS基片)一樣可刻蝕出各種圖形的結構;無污染、無公害。
但其產量極低,由于制造技術及工藝研發成本問題,現在較高端的新陶瓷基板單位價格較高,但是產品生產過程和產品本身完全環保,技術瓶頸及貿易壁壘突破后,隨著產量增加價格會大幅降低,是未來電子線路基材的發展方向。
3. 陶瓷基板的優點
陶瓷基板的熱膨脹系數接近硅芯片,可節省過渡層Mo片,省工、節材、降低成本;減少焊層,降低熱阻,減少空洞,提高成品率;
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%;優良的導熱性,使芯片的封裝非常緊湊,從而使功率密度大大提高,改善系統和裝置的可靠性;
超薄型(0.25mm)陶瓷基板可替代BeO,無環保毒性問題;
載流量大,100A電流連續通過1mm寬0.3mm厚銅體,溫升約17℃;100A電流連續通過2mm寬0.3mm厚銅體,溫升僅5℃左右;
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;
絕緣耐壓高,保障人身安全和設備的防護能力。
4. 陶瓷基板的性能要求
機械性質:有足夠高的機械強度,除搭載元件外,也能作為支持構件使用;加工性好,尺寸精度高;容易實現多層化;表面光滑,無翹曲、彎曲、微裂紋等。
電學性質:絕緣電阻及絕緣破壞電壓高;介電常數低;介電損耗小;在溫度高、濕度大的條件下性能穩定,確保可靠性。
熱學性質:熱導率高;熱膨脹系數與相關材料匹配(特別是與Si的熱膨脹系數要匹配);耐熱性優良。
其它性質:化學穩定性好;容易金屬化,電路圖形與其附著力強;無吸濕性;耐油、耐化學藥品;α射線放出量小;所采用的物質無公害、無毒性;在使用溫度范圍內晶體結構不變化;原材料豐富 |
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