生產(chǎn)廠供應(yīng)各種規(guī)格高穩(wěn)定性陶瓷電路板
1 塑料和陶瓷材料的比較
塑料尤其是環(huán)氧樹(shù)脂以比較好的經(jīng)濟(jì)性,至目前為止依然占據(jù)整個(gè)電子市場(chǎng)的統(tǒng)治地位,但是許多特殊領(lǐng)域比如高溫、線膨脹系數(shù)不匹配、氣密性、穩(wěn)定性、機(jī)械性能等方面顯然不適合,即使在環(huán)氧樹(shù)脂中添加大量的有機(jī)溴化物也無(wú)濟(jì)于事。事實(shí)上,如果沒(méi)有大量的填料和改性劑,環(huán)氧樹(shù)脂在電子領(lǐng)域不會(huì)有太多的空間。
相對(duì)于塑料材料,陶瓷材料在電子工業(yè)扮演者重要的角色,其電阻高,高頻特性突出,熱導(dǎo)率高化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和熔點(diǎn)高。電子線路的設(shè)計(jì)和制造非常需要這樣的性能,因此陶瓷被廣泛用于不同厚膜或薄膜或和電路的基板材料,還可以用作絕緣體在熱性能要求苛刻的電路中做導(dǎo)熱通路以及用來(lái)制造各種電子元件。
2 各種陶瓷電路板的比較
2.1 Al2O3
到目前為止,氧化鋁基板是電子工業(yè)中最常用的基板材料,因?yàn)樵跈C(jī)械、熱、電性能上由于大多數(shù)其他氧化物陶瓷,其原料來(lái)源豐富,適用于各種各樣的技術(shù)制造以及不同的形狀。
2.2 BeO
具有比金屬鋁還高的熱導(dǎo)率,應(yīng)用于需要高熱導(dǎo)的場(chǎng)合,但溫度超過(guò)300℃后迅速降低
最重要的是由于其毒性限制了自身的發(fā)展。
2.3 AlN
AlN有兩個(gè)非常重要的性能值得注意:一個(gè)是高的熱導(dǎo)率,一個(gè)是與Si相匹配的膨脹系數(shù)。但是更重要的是注意,及時(shí)在少量的顆粒表面薄的氧化層也會(huì)對(duì)熱導(dǎo)率產(chǎn)生影響,只有對(duì)材料和工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制才能制造除一致性較好的AlN基板。目前大規(guī)模的AlN生產(chǎn)技術(shù)國(guó)內(nèi)還是不成熟,相對(duì)于Al2O3,AlN價(jià)格相對(duì)偏高許多,這個(gè)也是制約其發(fā)展的瓶頸。但是隨著技術(shù)的進(jìn)步,AlN必然會(huì)取代Al2O3這個(gè)也是大勢(shì)所趨,只不過(guò)是時(shí)間問(wèn)題。
綜合以上原因,可以知道,氧化鋁陶瓷由于比較優(yōu)越的綜合性能,在目前微電子、功率電子、混合微電子、功率模塊等領(lǐng)域還是處于主導(dǎo)地位而被大量運(yùn)用。
3 陶瓷電路板板的制造
制造很純形式的陶瓷基板是很困難的,大部分陶瓷熔點(diǎn)和硬度都很高,這一點(diǎn)限制了機(jī)械加工陶瓷的可能性,因此陶瓷基板中常常摻雜熔點(diǎn)較低的玻璃用于助熔或者粘接,使最終產(chǎn)品易于機(jī)械加工。Al2O3、BeO、AlN基板制備過(guò)程很相似,將基體材料研磨成粉直徑在幾微米左右,與不同的玻璃助熔劑和粘接劑(包括粉體的MgO、CaO)混合,此外還向混合物中加入一些有機(jī)粘接劑和不同的增塑劑再球磨防止團(tuán)聚使成分均勻,成型生瓷片,最后高溫?zé)Y(jié)。目前陶瓷成型主要有如下幾種方法:
●輥軸軋制 將漿料噴涂到一個(gè)平坦的表面,部分干燥以形成黏度像油灰狀的薄片,再將薄片送入一對(duì)大的平行輥軸中軋碾得到厚度均勻的生瓷片。
●流延 漿料通過(guò)鋒利的刀刃涂覆在一個(gè)移動(dòng)的帶上形成薄片。與其他工藝相比這是一種低壓的工藝。
●粉末壓制 粉末在硬模具腔內(nèi)并施加很大的壓力(約138MPa)下燒結(jié),盡管壓力不均勻可能產(chǎn)生過(guò)度翹曲但這一工藝生產(chǎn)的燒結(jié)件非常致密,容差較小。
●等靜壓粉末壓制 這種工藝使用使用周?chē)鸀樗蛘邽楦视偷哪>呤褂酶哌_(dá)69MPa的壓力這種壓力更為均勻所制成的部件翹曲更小。
●擠壓 漿料通過(guò)模具擠出這種工藝使用的漿料黏度較低,難以獲得較小容差,但是這種工藝非常經(jīng)濟(jì),并且可以得到比其他方法更薄的部件。
4 陶瓷電路板種類(lèi)及其特性比較
現(xiàn)階段較普遍的陶瓷散熱基板種類(lèi)共有HTCC、LTCC、DBC、DPC四種,其中HTCC屬于較早期發(fā)展的技術(shù),但由于燒結(jié)溫度較高使其電極材料的選擇受限,且制作成本相對(duì)昂貴,這些因素促使LTCC的發(fā)展,LTCC雖然將共燒溫度降至約850℃,但缺點(diǎn)是尺寸精確度、產(chǎn)品強(qiáng)度等不易控制。而DBC與DPC則為國(guó)內(nèi)近幾年才開(kāi)發(fā)成熟,且能量產(chǎn)化的專(zhuān)業(yè)技術(shù),DBC是利用高溫加熱將Al2O3與Cu板結(jié)合,其技術(shù)瓶頸在于不易解決Al2O3與Cu板間微氣孔產(chǎn)生之問(wèn)題,這使得該產(chǎn)品的量產(chǎn)能量與良率受到較大的挑戰(zhàn),而DPC技術(shù)則是利用直接鍍銅技術(shù),將Cu沉積于Al2O3基板之上,其工藝結(jié)合材料與薄膜工藝技術(shù),其產(chǎn)品為近年最普遍使用的陶瓷散熱基板。然而其材料控制與工藝技術(shù)整合能力要求較高,這使得跨入DPC產(chǎn)業(yè)并能穩(wěn)定生產(chǎn)的技術(shù)門(mén)檻相對(duì)較高。