常用的基板材料主要包括塑料基板、金屬基板、陶瓷基板和復合基板四大類。陶瓷基板良好的導熱性、耐熱性、絕緣性、低熱膨脹系數和成本的不斷降低,在電子封裝特別是功率電子器件如IGBT (絕緣柵雙極晶體管)、LD (激光二極管)、大功率LED (發光二極管)、CPV (聚焦型光伏)封裝中的應用越來越廣泛。

陶瓷基板按照工藝分為DPC(直接電鍍銅)、DBC(直接鍵合銅)、AMB(活性金屬焊接)、LTCC(低溫共燒陶瓷)、HTCC(高溫共燒陶瓷)等基板。目前,常用陶瓷基板材料主要為氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、以及氮化硅等。其中,氧化鋁陶瓷基板主要采用DBC工藝,氮化鋁陶瓷基板主要采用DBC和AMB工藝,氮化硅陶瓷基板更多采用AMB工藝。
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而DPC陶瓷基板可以解決這個問題,因為陶瓷本身就是絕緣體,散熱性能也好,DPC陶瓷電路板可將芯片直接固定在陶瓷上,便不需要在陶瓷上面再做絕緣層了。
DPC陶瓷基板是采用的是濺射工藝,目前在陶瓷基板里面是一種比價常用的工藝,可以加工精密線路,在LED照明以及功率模組方面用的比較多。
1、低通訊損耗——部分陶瓷材料(例如氧化鋁)本身的介電常數使得信號損耗更小。
2、高熱導率——氧化鋁陶瓷的熱導率是15~35w/mk,氮化鋁陶瓷的熱導率是170~230w/mk,芯片上的熱量直接傳導到陶瓷片上面,無需絕緣層,可以做到相對更好的散熱。
3、更匹配的熱膨脹系數——芯片的材質一般是Si(硅)GaAS(砷化鎵),陶瓷和芯片的熱膨脹系數接近,不會在溫差劇變時產生太大變形導致線路脫焊、內應力等問題。
4、高結合力——陶瓷電路板產品的金屬層與陶瓷基板的結合強度高,最大可以達到45MPa(大于1mm厚陶瓷片自身的強度)。
5、高運行溫度——陶瓷可以承受波動較大的高低溫循環,甚至可以在600度的高溫下正常運作。
6、高電絕緣性——陶瓷材料本身就是絕緣材料,可以承受很高的擊穿電壓。
為了進一步加強交流,艾邦建有陶瓷基板交流群,誠邀陶瓷基板生產企業、設備、材料企業參與。目前群友包括:三環集團、佳利電子、中電13所、45所、中瓷電子、福建華清、艾森達、萊鼎、博敏電子、珠?;浛凭┤A等加入。
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原文始發于微信公眾號(艾邦陶瓷展):DPC陶瓷基板特性及應用
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