DPC陶瓷基板有哪些技術及核心應用?
?時間:2021-11-02? ???瀏覽:288? ???分享
? 隨著電子行業上發展,DPC陶瓷基板技術也不斷在提高,那么DPC工藝主要分為氧化鋁陶瓷基板、氮化鋁陶瓷基板。DPC也是分單雙面板,如果是單面板一面是線路板層或者導電層,一面是光板。如果是雙面板,則雙面是金屬化銅或線路板層。在陶瓷基板無論是氧化鋁還是氮化鋁都是陶瓷絕緣層,也是導熱散熱層。
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??其實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,主要是DPC陶瓷基板可以將芯片直接固定在陶瓷上,不需要在陶瓷上面再做絕緣層了。
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??DPC陶瓷基板由于其良好的導熱性、耐熱性、絕緣鞋、低熱膨脹系數和成本不斷降低,在電子封裝特別是功率電子器件例如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。
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一、DPC陶瓷基板的關鍵技術
1.金屬線路層與陶瓷基板的結合強度,由于金屬與陶瓷間熱膨脹系數差較大,為了降低界面應力,需要在銅層與陶瓷間增加過渡層,從而提高界面結合強度。
由于過渡層與陶瓷間的結合力主要以擴散附著及化學鍵為主,因此常選擇Ti、Cr和Ni等活性較高、擴散性好的金屬作為過渡層(同時作為電鍍種子層)。
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2.電鍍填孔,也是DPC陶瓷基板制備的關鍵技術,而目前DPC基板電鍍填孔大多采用脈沖電源。其技術優勢包括了易于填充通孔,降低孔內鍍層缺陷,表面鍍層結構致密,厚度均勻,可采用較高電流密度進行電鍍,提高沉積效率。
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二、展至科技DPC陶瓷基板的核心應用
1、IGBT封裝
絕緣柵雙極晶體管以輸入阻抗高、開關速度快、通態電壓低、阻斷電壓高等特點,成為當今功率半導體器件發展主流。其應用小到變頻空調、靜音冰箱、洗衣機、電磁爐、微波爐等家用電器,大到電力機車牽引系統等。由于IGBT輸出功率高,發熱量大,因此對IGBT封裝而言,散熱是關鍵。目前IGBT封裝主要采用DBC陶瓷基板,原因在于DBC具有金屬層厚度大,結合強度高(熱沖擊性好)等特點。
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2、LD封裝
激光二極管(LD)又稱半導體激光器,是一種基于半導體材料受激輻射原理的光電器件,具有體積小、壽命長、易于泵浦和集成等特點。廣泛應用于激光通信、光存儲、光陀螺、激光打印、測距以及雷達等領域。溫度與半導體激光器的輸出功率有較大關系。散熱是LD封裝關鍵。由于LD器件電流密度大,熱流密度高,陶瓷基板成為LD封裝的首選熱沉材料。
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3、LED封裝
縱觀LED技術發展,功率密度不斷提高,對散熱的要求也越來越高。由于陶瓷具有的高絕緣、高導熱和耐熱、低膨脹等特性,特別是采用通孔互聯技術,可有效滿足LED倒裝、共晶、COB(板上芯片)、CSP(芯片規模封裝)、WLP(圓片封裝)封裝需求,適合中高功率LED封裝。
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4、光伏(PV)模組封裝
? 光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光直接轉化為電能。由于聚焦作用導致太陽光密度增加,芯片溫度升高,必須采用陶瓷基板強化散熱。實際應用中,陶瓷基板表面的金屬層通過熱界面材料(TIM)分別與芯片和熱沉連接,熱量通過陶瓷基板快速傳導到金屬熱沉上,有效提高了系統光電轉換效率與可靠性。 結合應用來看DPC陶瓷基板的市場優勢。
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