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常見的陶瓷基闆PCB的優勢、用途和趨勢

發布時間: 2020/9/23 9:10:14

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  陶瓷基闆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)上的特殊工藝闆。所制成的超薄複合基闆具有優良電絕緣性能,高導熱特性,優異的軟釺焊性和高的附着強度,并可像PCB闆一樣能刻蝕出各種圖形,具有很大的載流能力。因此,陶瓷基闆已成為大功率電力電子電路結構技術和互連技術的基礎材料。

  陶瓷基闆産品的問世,開啟了散熱應用行業的新發展,由于陶瓷基闆散熱特色,加上陶瓷基闆具有高散熱、低熱阻、壽命長、耐電壓等優點,随着生産技術、設備的改良,産品價格加速合理化,進而擴大了LED産業的應用領域,如家電産品的指示燈、汽車車燈、路燈及戶外大型看闆等。陶瓷基闆的開發成功,為室内照明和戶外亮化産品提供了更佳的服務,使LED産業未來的市場領域更為寬廣。

  特 點

  ◆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。

  ◆ 較好的熱循環性能,循環次數達5萬次,可靠性高。

  ◆與PCB闆(或IMS基片)一樣可刻蝕出各種圖形的結構;無污染、無公害。

  ◆使用溫度寬-55℃~850℃;熱膨脹系數接近矽,簡化功率模塊的生産工藝。

  優越性

  ◆陶瓷基闆的熱膨脹系數接近矽芯片,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闆的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)陶瓷基闆可替代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陶瓷基闆的熱阻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。

  ◆ 可以實現新的封裝和組裝方法,使産品高度集成,體積縮小。

  性能要求

  (1)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。

  (2)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,确保可靠性。

  (3)熱學性質

  熱導率高;熱膨脹系數與相關材料匹配(特别是與Si的熱膨脹系數要匹配);耐熱性優良。

  (4)其它性質

  化學穩定性好;容易金屬化,電路圖形與其附着力強;無吸濕性;耐油、耐化學藥品;a射線放出量小;所采用的物質無公害、無毒性;在使用溫度範圍 内晶體結構不變化;原材料豐富;技術成熟;制造容易;價格低。

  用 途

  ◆ 大功率電力半導體模塊;半導體緻冷器、電子加熱器;射頻功率控制電路,功率混合電路。

  ◆智能功率組件;高頻開關電源,固态繼電器。

  ◆汽車電子,航天航空及軍用電子組件。

  ◆太陽能電池闆組件;電訊專用交換機,接收系統;激光等工業電子。

  趨 勢

  陶瓷基闆産品問世,開啟散熱應用行業的發展,由于陶瓷基闆散熱特色,加上陶瓷基闆具有高散熱、低熱阻、壽命長、耐電壓等優點,随着生産技術、設備的改良,産品價格加速合理化,進而擴大LED産業的應用領域,如家電産品的指示燈、汽車車燈、路燈及戶外大型看闆等。陶瓷基闆的開發成功,更将成為室内照明和戶外亮化産品提供服務,使LED産業未來的市場領域更寬廣。


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