熱門關鍵詞: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,為無機非金屬材料,通過這個材質的粉末制作陶瓷片,或者結構件。陶瓷具有很多優異的各項參數,可以解決電子行業遇到的各種難題。
陶瓷片是在1000攝氏度以上的高溫環境下燒制而成,它本身就可以耐高溫;常規的陶瓷片可以耐擊穿電壓到達17kv,具有優良的電絕緣性能;無機非金屬材料自身的化學性能穩定;同時陶瓷材料的熱導率參數也很優秀,其中氧化鋁的熱導率參數為17-35w/mk,氮化鋁的一般為170-230w/mk,目前常用的氮化鋁參數是≥180w/mk。當大家看到這些參數時候,一定會想到金屬的熱導率,像鋁(237w/mk)銅(397w/mk)的參數是非常高的。但是鋁和銅材質屬于金屬材料,本事是優良的導體,無法直接進行封裝工作;需要在這些材質的表面去做絕緣層,然后完成布線,這就導致鋁基板銅基板在使用時的效果差很遠,最終數值只有個位數。熱導率的參數就是衡量一個參數導熱能力的數據,數值越大,導熱能力越好,這樣陶瓷的性能就展現出來。
在展至科技看來,目前電子行業主要需要解決的就是芯片的散熱問題,從散熱結構可以知道,和芯片直接解決的地方散熱決定了芯片能否穩定正常工作,陶瓷電路板在解決散熱問題的同時,還解決了一個問題就是熱膨脹;大家都了解,芯片的原材料是硅,而陶瓷的特膨脹系數與硅材質最接近,陶瓷電路板成為大功率芯片封裝的首選封裝材料。
隨著電子技術在各應用領域的逐步加深,線路板高度集成化成為必然趨勢,高度的集成化封裝模塊要求良好的散熱承載系統,而傳統線路板FR-4和CEM-3在TC(導熱系數)上的劣勢已經成為制約電子技術發展的一個瓶頸,其元器件的載體--PCB的要求也在不斷的提升,從而出現了陶瓷電路板,陶瓷類材料具有良好的高頻性能和電學性能,且具有熱導率高、化學穩定性和熱穩定性優良等有機基板不具備的性能,是新一代大規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玻璃纖維(FR-4)和鋁基、銅基相比具體優勢在哪里呢?以下是展至科技給大家整理的陶瓷電路板的優勢:
1.外形翹曲穩定
普通PCB通常是由銅箔和基板粘合而成,而基板材質大多數為玻璃纖維(FR-4),酚醛樹脂(FR-3),鋁基,銅基,PTFE,復合陶瓷等材質,粘合劑通常是酚醛、環氧等。在PCB加工過程中由于熱應力、化學因素、生產工藝不當等原因,或者是在設計過程中由于兩面鋪銅不對稱,很容易導致PCB板發生不同程度的翹曲。
陶瓷線路板由于陶瓷本身材質較硬,散熱性能好,熱膨脹系數低,同時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,結合力強,銅箔不會脫落,可靠性高,從而規避了普通PCB的翹曲問題;
2.載流量大:
100A電流連續通過1mm0.3mm厚銅體,溫升約17℃;100A電流連續通過2mm0.3mm厚銅體,溫升僅5℃左右;
3.導熱率:
陶瓷電路板的氧化鋁導熱率可以達到15~35,氮化鋁可以達到170~230,。因為在結合強度高的情況下,它的熱膨脹系數也會更加匹配,測試的拉力值更是可以達到45兆帕。
4.熱導系數:
高導熱鋁基板的導熱系數一般為1-4W/M. K,而陶瓷基板的導熱系數根據其制備方式和材料配方的不同,可達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,保障人身安全和設備,結合力強,采用鍵合技術,銅箔不會脫落,可靠性高,在溫度高、濕度大的環境下性能穩定。
7.高頻性能穩定,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勢,陶瓷電路板被主要應用于大功率電力電子模塊,太陽能電池板組件,高頻開關電源、固態繼電器,汽車電子、航空航天、軍工電子產品,大功率LED照明產品,通信天線,汽車傳感器,制冷片、通訊、傳感器、大功率模組等領域。
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