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        陶瓷基板聯系方式

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        陶瓷基板都有什么材料制作呢

        文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2021-3-8     瀏覽次數:    
          陶瓷基板材料因其優異的導熱性和氣密性而被廣泛應用于電力電子、電子封裝、混合微電子和多芯片模塊。本文簡要介紹了陶瓷基板的現狀和未來發展。

          (一)塑料材料VS陶瓷材料。

          塑料,尤其是環氧樹脂,由于其良好的經濟性,在整個電子市場上仍然占據主導地位,但許多特殊領域如高溫、線膨脹系數不匹配、氣密性、穩定性、力學性能等顯然不適合,即使在環氧樹脂中加入大量的有機溴化物,也無濟于事。

          塑料,尤其是環氧樹脂,由于其良好的經濟性,在整個電子市場上仍然占據主導地位,但許多特殊領域如高溫、線膨脹系數不匹配、氣密性、穩定性、力學性能等顯然不適合,即使在環氧樹脂中加入大量的有機溴化物,也無濟于事。

          (二)陶瓷基板材料的主要類別。

          1、Al2O3。

          到目前為止,氧化鋁基板是電子工業中常用的基板材料,因為與大多數其他氧化物陶瓷在機械、熱學和電學性能上相比,它具有較高的強度和化學穩定性,并且原料來源豐富,適合各種技術制造和不同形狀。

          2、BeO.

          導熱系數比鋁高,用在需要高導熱系數的地方。但當溫度超過300℃時,下降很快。重要的是它的毒性限制了它的發展。

          3、氮化鋁.

          氮化鋁有兩個重要的性質值得注意:一是高熱導率,二是與硅匹配的膨脹系數。缺點是即使表面有很薄的氧化層,也會影響導熱性能。只有嚴格控制材料和工藝,才能制造出一致性好的氮化鋁基板。目前,我國大規模氮化鋁生產技術還不成熟。AlN相對于Al2O3的價格要高很多,這也是制約其發展的瓶頸?;谝陨显?,可以知道氧化鋁陶瓷由于其優越的綜合性能,在微電子、電力電子、混合微電子、功率模塊等領域仍處于主導地位。


        陶瓷基板


          (3)陶瓷基板的制造。

          制造高純度陶瓷基板是困難的。大多數陶瓷熔點高,硬度大,限制了陶瓷加工的可能性。因此,熔點較低的玻璃往往摻雜在陶瓷基板中用于助熔或粘接,使產品易于加工。Al2O3、BeO和AlN基板的制備工藝相似。將基材研磨成直徑約幾微米的粉末,并與不同的玻璃助熔劑和粘合劑(包括粉末中的氧化鎂和氧化鈣)混合。此外,在混合物中加入一些有機粘合劑和不同的增塑劑,然后球磨以防止團聚并使組分均勻,形成綠色陶瓷片,高溫燒結。目前,陶瓷成型主要有以下幾種方法:

          1.輥壓:將漿料噴在平整的表面上,部分干燥,形成像膩子一樣粘稠的薄片,然后將薄片送到一對平行的大輥上進行輥壓,得到厚度均勻的生陶瓷片。

          2.流延:漿料用鋒利的刀片涂布,在移動的傳送帶上形成薄片。與其他工藝相比,這是一個低壓工藝。

          3.粉末壓制:粉末在大壓力(約138兆帕)下在硬模腔中燒結。雖然壓力不均勻可能會導致過度翹曲,但通過這種工藝生產的燒結零件致密,公差很小。

          4.等靜壓粉末壓制:此工藝采用水或甘油包圍的模具,使用高達69MPa的壓力,更加均勻,制成的零件翹曲更少。

          5.擠出:漿料通過模具擠出。該工藝中使用的漿料粘度低,難以獲得小的公差。但是,這種工藝經濟,可以獲得比其他方法更薄的零件。

          (4)底物類型及其特性的比較。

          目前常見的陶瓷散熱基板有四種:HTCC、LTCC、DBC和DPC,其中HTCC是較早開發的技術。然而,由于燒結溫度高,電極材料的選擇有限,制造成本相對昂貴,這促進了LTCC的發展。雖然LTCC將共燒溫度降低到850℃左右,但其缺點是尺寸精度和產品強度難以控制。

          但是,DBC和DPC是近年來在中國已經開發并可以大規模生產的專業技術。DBC通過高溫加熱將Al2O3和銅板結合,其技術瓶頸是難以解決Al2O3和銅板之間的微孔問題,這使得產品的大規模生產能量和產量受到極大挑戰。DPC技術采用直接鍍銅技術在Al2O3基板上沉積Cu,其工藝結合了材料和薄膜技術,產品是近年來常用的陶瓷散熱基板,但材料控制和工藝技術集成能力較高,使得進入DPC行業和穩定生產的技術門檻相對較高。
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