大功率電子產(chǎn)品的陶瓷電路板—斯利通
概述:陶瓷電路板/斯利通陶瓷電路板
富力天晟科技(武漢)有限公司,是一家專業(yè)從事平面、三維無機(jī)非金屬基電子線路和電子元器件研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè),旗下?lián)碛兴估ㄌ沾呻娐钒迤放?
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大功率電子產(chǎn)品的陶瓷電路板—斯利通
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1.陶瓷基板的組成 陶瓷電路板的基板材料通常用純度為96%左右的氧化鋁(Al203)燒結(jié)而成。制造陶瓷電路板的材料還有氮化鋁(AIN)、氧化鈹(Be0)、碳化硅(SiC)等,但由于成本及環(huán)境保護(hù)的緣故,這幾種材料至今未有大量采用。
陶瓷電路板的基板與導(dǎo)電金屬(銅、銀等)材料的連接與普通印制電路板(通常指有機(jī)材料PCB)不同,是采用薄膜或厚膜制作工藝,即利用真空蒸發(fā)或?yàn)R射或絲網(wǎng)印刷金屬漿料后燒結(jié)的方法,因而具有可靠的連接,并且可以通過激光刻蝕或氧化等方法調(diào)整阻值,可以直接在PCB上制造無源元件,特別適合各種模塊電路的制造,圖4.4.18所示為陶瓷電路板實(shí)例。
2.低溫共燒陶瓷基板
低溫共燒陶瓷(LTCC)是一種很有發(fā)展前景的新型陶瓷,使用這種陶瓷的基板,具有一系列電子基板所要求的優(yōu)點(diǎn)。
LTCC可實(shí)現(xiàn)多層基板,集互連、無源元件和封裝于一體,提供一種高密度、高可靠性、高性能及低成本的封裝形式,其引人注目的特點(diǎn)是能夠使用良導(dǎo)體作布線,且使用介電常數(shù)低的陶瓷,從而減少電踣損耗和信號(hào)傳輸延遲,成為備受關(guān)注的射頻微波器件高密度封裝技術(shù)的制高點(diǎn)。
3.DBC陶瓷基板
直接敷銅(direct bonded copper,DBC)陶瓷基板是基于氧化鋁陶瓷基板發(fā)展起來的一種陶瓷表面金屬化技術(shù),是為了滿足大功率模塊與電力電子器件的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型陶瓷基板。
在高密度封裝和組裝中電路愈來愈復(fù)雜,電子元件越來越多,從而導(dǎo)致功率耗散迅速增加,發(fā)熱量急劇提高,一般基板材料的散熱性能很難滿足。DBC技術(shù)是利用銅的含氧共晶液直接將銅敷接在陶瓷上(相當(dāng)于把陶瓷和銅焊接起來),如圖4.4.18所示。由于降低了結(jié)構(gòu)的熱阻,從而提高了基板散熱性能。目前制造DBC陶瓷基板所用的陶瓷材料,主要是氧化鋁和氮化鋁。
4.陶瓷基板的特性與應(yīng)用
(1)陶瓷電路板主要優(yōu)點(diǎn)
①熱膨脹系數(shù)(CTE);
②化學(xué)穩(wěn)定性高;
③耐高溫、耐潮濕;
④良好的工藝和電氣性能。
(2)陶瓷電路板主要缺點(diǎn)
①陶瓷基板材質(zhì)脆性大,不適合制造大面積電路板;
②陶瓷材料的介電常數(shù)低,不適合用作高速電路基板;
③價(jià)格貴,不適合低成本應(yīng)用。
陶瓷基板主要用于IC封裝基板、電子模塊基板和部分高壓、高絕緣、高頻、高溫、高可靠的軍工、航天等特種要求的產(chǎn)品。
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