陶瓷基板主要利用材料本身具有的高熱導(dǎo)率,將熱量導(dǎo)岀,實(shí)現(xiàn)與外界環(huán)境的熱交換。對(duì)于功率半導(dǎo)體器件而言,封裝基板必須滿足以下要求:
1、高熱導(dǎo)率。目前功率半導(dǎo)體器件均采用熱電分離封裝方式,器件產(chǎn)生的熱量大部分經(jīng)由封裝基板傳播岀去,導(dǎo)熱良好的基板可使芯片免受熱破壞。
2、封裝材料與芯片材料的熱膨脹系數(shù)匹配。功率器件芯片本身可承受較高溫度,且電流,環(huán)境及工況的改變均會(huì)使其溫度發(fā)生改變。由于芯片直接貼裝于封裝基板上,兩者熱膨脹系數(shù)匹配會(huì)降低芯片熱應(yīng)力,提高器件可靠性。
3、較好的耐熱性,滿足功率器件高溫使用需求,具有良好的熱穩(wěn)定性。
4、較好的絕緣性,滿足器件電互連與絕緣需求。
5、較高的機(jī)械強(qiáng)度,滿足器件加工、封裝與應(yīng)用過程的強(qiáng)度要求。
6、相對(duì)適宜的價(jià)格,適合大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用。
目前常用電子封裝基板主要可分為高分子基板、金屬基板(MCPCB)和陶瓷基板幾類。對(duì)于功率器件封裝而言,封裝基板還要求具有較高的導(dǎo)熱、耐熱、絕緣、強(qiáng)度與熱匹配性能。因此,高分子基板(如PCB)和金屬基板(如MCPCB)使用受到較大限制。
而陶瓷材料本身具有熱導(dǎo)率高、耐熱性好、高絕緣、高強(qiáng)度、與芯片材料熱匹配等性能,非常適合作為功率器件封裝基板,目前己在半導(dǎo)體照明、激光與光通信、航空航天、汽車電子、深海鉆探等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
目前,常用電子封裝陶瓷基片材料包括氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、氮化硅(S13N4)、氧化鈹(BeO)碳化硅(SiC)等。
陶瓷基板產(chǎn)品問世,開啟散熱應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展,由于陶瓷基板散熱特色,加上陶瓷基板具有高散熱、低熱阻、壽命長(zhǎng)、耐電壓等優(yōu)點(diǎn),隨著生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備的改良,產(chǎn)品價(jià)格加速合理化,進(jìn)而擴(kuò)大LED產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域,如家電產(chǎn)品的指示燈、汽車車燈、路燈及戶外大型看板等。陶瓷基板的開發(fā)成功,更將成為室內(nèi)照明和戶外亮化產(chǎn)品提供服務(wù),使LED產(chǎn)業(yè)未來的市場(chǎng)領(lǐng)域更寬廣。
在led多采用陶瓷基板做成芯片,以實(shí)現(xiàn)更好的導(dǎo)熱性能。此外,在以下電子設(shè)備也多使用深圳嘉翔陶瓷板陶瓷基板做成封裝材料:
◆大功率電力半導(dǎo)體模塊。
◆半導(dǎo)體致冷器、電子加熱器;功率控制電路,功率混合電路。
◆智能功率組件;高頻開關(guān)電源,固態(tài)繼電器。
◆汽車電子,航天航空及軍用電子組件。
◆太陽能電池板組件;電訊專用交換機(jī),接收系統(tǒng);激光等工業(yè)電子。
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