熱門關(guān)鍵詞:展至科技 氧化鋁陶瓷基板/支架 氮化鋁陶瓷基板/支架 陶瓷覆銅板 陶瓷電路板
陶瓷電路板是以陶瓷為基材,在上面做金屬線路和導(dǎo)通孔的一種線路板。陶瓷的種類很多,目前常用的有氧化鋁,氮化鋁,氧化鋯,碳化硅,氮化硅等,為無機(jī)非金屬材料,通過這個(gè)材質(zhì)的粉末制作陶瓷片,或者結(jié)構(gòu)件。陶瓷具有很多優(yōu)異的各項(xiàng)參數(shù),可以解決電子行業(yè)遇到的各種難題。
陶瓷片是在1000攝氏度以上的高溫環(huán)境下燒制而成,它本身就可以耐高溫;常規(guī)的陶瓷片可以耐擊穿電壓到達(dá)17kv,具有優(yōu)良的電絕緣性能;無機(jī)非金屬材料自身的化學(xué)性能穩(wěn)定;同時(shí)陶瓷材料的熱導(dǎo)率參數(shù)也很優(yōu)秀,其中氧化鋁的熱導(dǎo)率參數(shù)為17-35w/mk,氮化鋁的一般為170-230w/mk,目前常用的氮化鋁參數(shù)是≥180w/mk。當(dāng)大家看到這些參數(shù)時(shí)候,一定會(huì)想到金屬的熱導(dǎo)率,像鋁(237w/mk)銅(397w/mk)的參數(shù)是非常高的。但是鋁和銅材質(zhì)屬于金屬材料,本事是優(yōu)良的導(dǎo)體,無法直接進(jìn)行封裝工作;需要在這些材質(zhì)的表面去做絕緣層,然后完成布線,這就導(dǎo)致鋁基板銅基板在使用時(shí)的效果差很遠(yuǎn),最終數(shù)值只有個(gè)位數(shù)。熱導(dǎo)率的參數(shù)就是衡量一個(gè)參數(shù)導(dǎo)熱能力的數(shù)據(jù),數(shù)值越大,導(dǎo)熱能力越好,這樣陶瓷的性能就展現(xiàn)出來。
在展至科技看來,目前電子行業(yè)主要需要解決的就是芯片的散熱問題,從散熱結(jié)構(gòu)可以知道,和芯片直接解決的地方散熱決定了芯片能否穩(wěn)定正常工作,陶瓷電路板在解決散熱問題的同時(shí),還解決了一個(gè)問題就是熱膨脹;大家都了解,芯片的原材料是硅,而陶瓷的特膨脹系數(shù)與硅材質(zhì)最接近,陶瓷電路板成為大功率芯片封裝的首選封裝材料。
隨著電子技術(shù)在各應(yīng)用領(lǐng)域的逐步加深,線路板高度集成化成為必然趨勢(shì),高度的集成化封裝模塊要求良好的散熱承載系統(tǒng),而傳統(tǒng)線路板FR-4和CEM-3在TC(導(dǎo)熱系數(shù))上的劣勢(shì)已經(jīng)成為制約電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)瓶頸,其元器件的載體--PCB的要求也在不斷的提升,從而出現(xiàn)了陶瓷電路板,陶瓷類材料具有良好的高頻性能和電學(xué)性能,且具有熱導(dǎo)率高、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性優(yōu)良等有機(jī)基板不具備的性能,是新一代大規(guī)模集成電路以及功率電子模塊的理想封裝材料。那么,陶瓷基線路板較傳統(tǒng)玻璃纖維(FR-4)和鋁基、銅基相比具體優(yōu)勢(shì)在哪里呢?以下是展至科技給大家整理的陶瓷電路板的優(yōu)勢(shì):
1.外形翹曲穩(wěn)定
普通PCB通常是由銅箔和基板粘合而成,而基板材質(zhì)大多數(shù)為玻璃纖維(FR-4),酚醛樹脂(FR-3),鋁基,銅基,PTFE,復(fù)合陶瓷等材質(zhì),粘合劑通常是酚醛、環(huán)氧等。在PCB加工過程中由于熱應(yīng)力、化學(xué)因素、生產(chǎn)工藝不當(dāng)?shù)仍?,或者是在設(shè)計(jì)過程中由于兩面鋪銅不對(duì)稱,很容易導(dǎo)致PCB板發(fā)生不同程度的翹曲。
陶瓷線路板由于陶瓷本身材質(zhì)較硬,散熱性能好,熱膨脹系數(shù)低,同時(shí)陶瓷線路板是通過磁控濺射的方式把銅和基材鍵合在一起,結(jié)合力強(qiáng),銅箔不會(huì)脫落,可靠性高,從而規(guī)避了普通PCB的翹曲問題;
2.載流量大:
100A電流連續(xù)通過1mm0.3mm厚銅體,溫升約17℃;100A電流連續(xù)通過2mm0.3mm厚銅體,溫升僅5℃左右;
3.導(dǎo)熱率:
陶瓷電路板的氧化鋁導(dǎo)熱率可以達(dá)到15~35,氮化鋁可以達(dá)到170~230,。因?yàn)樵诮Y(jié)合強(qiáng)度高的情況下,它的熱膨脹系數(shù)也會(huì)更加匹配,測(cè)試的拉力值更是可以達(dá)到45兆帕。
4.熱導(dǎo)系數(shù):
高導(dǎo)熱鋁基板的導(dǎo)熱系數(shù)一般為1-4W/M. K,而陶瓷基板的導(dǎo)熱系數(shù)根據(jù)其制備方式和材料配方的不同,可達(dá)220W/M. K左右。
5.熱阻較低:
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。
6.絕緣性能好,耐壓高,保障人身安全和設(shè)備,結(jié)合力強(qiáng),采用鍵合技術(shù),銅箔不會(huì)脫落,可靠性高,在溫度高、濕度大的環(huán)境下性能穩(wěn)定。
7.高頻性能穩(wěn)定,AK和DK值較其PTFE,符合陶瓷更低。
綜上,陶瓷線路板憑借著它的優(yōu)勢(shì),陶瓷電路板被主要應(yīng)用于大功率電力電子模塊,太陽能電池板組件,高頻開關(guān)電源、固態(tài)繼電器,汽車電子、航空航天、軍工電子產(chǎn)品,大功率LED照明產(chǎn)品,通信天線,汽車傳感器,制冷片、通訊、傳感器、大功率模組等領(lǐng)域。
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