陶瓷基板金属化的应用
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陶瓷基板pcb的优缺点有哪些?陶瓷基板和金属基板的优缺点是什么?陶瓷基板的半导体领域、汽车、航空、通讯方面等对陶瓷基板pcb的需要也越来越多,是什么让陶瓷基板这么受欢迎?陶瓷基板pcb的优缺点你知道多少呢?陶瓷基板和金属基板相比有何优缺点?陶瓷基板pcb的优缺点有哪些?材料而言:陶瓷基板pcb是陶瓷材料因其热导率高、化学稳定性好、热稳定性和熔点高等优点,很适合做成电路板应用于电子领域。
许多特殊领域如高温、腐蚀性环境、震动频率高等上面都能适应。
而普通的电路板用的是环氧树脂,虽然没有太多导热性,抗腐蚀性,但是经济实惠在过去占有较大的市场。
性能特征而言,陶瓷基板pcb绝缘层,拥有高频率与低的介电常数,因其制造工艺在轻、薄、微型化方面更加容易。
普通的FR4玻纤板则很难做到。
陶瓷基板pcb缺点也是很明显的,比如陶瓷材料很容易碎,价格高。
因为硬度和密度大,而且加工难度也相对比较大。
陶瓷材料韧性低、易碎,在各个工序报废率相对比较高。
最后的表面金属化也是前期设备成本也很高。
原材料而言,陶瓷基板比普通的FR4要贵很多,有的甚至是3-10倍。
陶瓷基板和金属基板相比有何优缺点?陶瓷基板采用陶瓷材料,金属基板属于金属材料,都是有一定的导热性能的。
那么具体他们各自的优缺点是什么?金属基板以及优点金属基板是一种金属线路板材料,属于电子通用元件,由导热绝缘层、金属板及金属箔组成,具有特殊的导磁性、优良的散热性、机械强度高、加工性能好等特点。
应用于各种高性能软盘驱动器、计算机用无刷直流电动机、全自动照相机用电动机及一些军用尖端科技产品中。
陶瓷基板比金属基板有更好的导热性能目前市面上较多是金属基板是铜基板,铝基板等,相对陶瓷基板而已,导热性能是铝基板和铜基板不能比的,陶瓷基板是铝基板散热性能的十倍以上。
当然铜基板和铝基板在一些小功率电源方面,不需要很多的散热要的产品方面,还是比较适合的,而且制作成本会比较低。
通过以上的分析和比较,相信您对陶瓷基板pcb的优缺点以及陶瓷基板和金属基板的优缺点有了更加清晰的认知了。
陶瓷和金属焊接方法:1、烧结金属粉末法原理:在特定的温度和气氛中,先将陶瓷表面进行金属化处理,使得瓷件带有金属性质,再用熔点比母材低的钎料将金属化后的瓷件与金属进行连接。
其核心思路是将陶瓷与金属的封接转变为金属与金属的封接,从而降低工艺难度。
步骤:包括清洗、涂膏、金属化、镀镍、装架和钎焊等步骤。
在金属化过程中,陶瓷表面会涂上一层金属粉末,并在高温下烧结形成涂层。
随后,通过钎焊将金属化的陶瓷与金属连接起来。
注意事项:在烧结金属粉末法工艺中,最大的问题是钎料无法润湿陶瓷表面,这可能会阻碍后续的金属与陶瓷的封接过程。
为了解决这个问题,科学家们尝试了多种方法,如预金属化采取活化Mo-Mn法、二次金属化采取镀Ni处理,并使用Ag72Cu28钎料在800℃左右温度下进行钎焊。
2、陶瓷基板直接覆铜法(DBC)原理:基于Al2O3陶瓷基板的一种金属化技术。
具体过程是将陶瓷基板与无氧铜置于高温和一定的氧分压条件下,使Cu表面氧化生成一层Cu2O共晶液相薄层,润湿Al2O3陶瓷和Cu。
当加热温度高于共晶温度且低于Cu熔化温度时,液相中Cu2O与Al2O3发生化学反应,在铜与陶瓷之间形成一层很薄的过渡层,实现金属与陶瓷的连接。
应用:AlN陶瓷基板敷铜是基于DBC工艺发展起来的,具有更高的导热性和优良的电绝缘性,广泛应用在新型的半导体封装材料上。
3、钎焊连接原理:利用陶瓷/金属母材之间的钎料在高温下熔化,其中的活性组元与陶瓷发生化学反应,形成稳定的反应梯度层,将两种材料结合在一起。
特点:钎焊连接是一种常用的陶瓷与金属连接方法,具有工艺简单、成本低廉等优点。
但需要注意的是,由于陶瓷与金属的热膨胀系数差异较大,钎焊过程中可能会产生较大的热应力,导致焊接接头开裂。
4、固相压力扩散焊原理:在较高温度和一定外力作用下,使陶瓷-金属表面紧密接触,金属母材发生一定的塑性变形,便于原子的扩散,促使两种材料结合在一起。
特点:固相压力扩散焊能够形成高质量的焊接接头,但设备投资较大,且对焊接工艺要求较高。
5g通讯那些产品要用到陶瓷基板随着5G网络的发展和5G基站的建设,很多产品都需要更新换代,而采用更好的陶瓷基板来替代普通通讯产品的电子元器件。
今天小编就来数一数,哪些5G通讯产品会用到陶瓷基板。
5G基站大量高频陶瓷PCB需要用陶瓷基板
目前5G网络已经建立,以华为收费的5G手机也出台了一段时间了,但是5G网络主要覆盖部分一线城市,还没有完全覆盖,5G网络的流量费用现在也不低。
还不是很完善,因此还需要不断的加大和完善5G网络的基础设施建设,以便5G网络覆盖和使用率更高。
其次很重要的就是我们的计算机、通讯产品、光电产品、消费电子产品、汽车电子设备、交换器,医疗设备,加热器,冷气机、变频器、柜员机、汽车冷柜、焊接都需要5G 通讯。
因此陶瓷基板绝缘性好,散热性和耐压性很强,因此被广泛用于。
再次在5G手机通信频段也需要用到陶瓷基板做的电路板比如陶瓷滤波器将受益于5G手机通信频段的大幅增加。
基站天线业务有望在5G开始大规模建设后显著增长。
另外天线、蓝牙天线、天线组件、手机电视天线、GPS终端天线等移动终端天线都会使用到陶瓷基板pcb.
以上是小编讲述的哪些5G通讯产品使用到陶瓷基板。
随着对5G网络的越发了解和市场不断的应用。
陶瓷基板的需求增长也会增大。
有更多陶瓷基板的需求可以咨询金瑞欣特种电路,金瑞欣主要提供氧化铝和氮化铝陶瓷基板,可以加
工精密线路、实铜填孔等,欢迎咨询。
金属陶瓷材料的制备及其应用一、引言金属陶瓷材料作为一类新型复合材料,其独特的结构和性能使其在多个领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍金属陶瓷材料的制备方法和应用领域,以期为其研究和应用提供一定的参考和启示。
二、金属陶瓷材料的制备方法1.粉末冶金法该方法是以金属和氧化物粉末为原料,在高温下进行反应和烧结制备而成。
其中,金属粉末是填充材料,氧化物粉末是增强材料,通过粉末混合、压制、烧结等工艺步骤进行制备。
这种方法的优点是可以控制材料的组成和结构,缺点是制备成本较高。
2.溶胶–凝胶法该方法是将金属含有的化合物和有机物等混合在一起,形成凝胶体系,在高温下进行焙烧和烧结,制备出金属陶瓷材料。
该方法制备的金属陶瓷材料具有高的密度和均匀的组织结构,但制备时间较长。
3.化学镀法该方法是将合成的金属溶液浸入陶瓷基体中,使用化学反应在基体表面沉积金属层。
该方法制备的金属陶瓷材料组织均匀,但是粘附力较差,易剥离;同时制备工艺复杂。
4.超临界流体法该方法是在超临界状态下,将金属和陶瓷原料导入反应器中,制备出金属陶瓷材料。
该方法制备时间短,但制备设备和操作难度较大。
三、金属陶瓷材料的应用领域1.航空航天领域金属陶瓷材料由于其优异的力学性能和高温抗氧化性能,在航空航天领域得到广泛应用。
比如,用于航空发动机的涡轮叶片、加力燃烧室件等高温零部件。
2.汽车工业领域金属陶瓷材料的高强度和高耐磨性能,使其成为汽车发动机部件的理想材料。
比如,在汽车缸套内涂覆金属陶瓷涂层,可以提高缸套的耐磨性和降低摩擦系数。
3.医疗应用领域金属陶瓷材料具有生物相容性良好的特点,可以用于人工骨头、牙齿和骨骼修复等医疗领域。
比如,人工髋关节、人工牙齿等。
4.电子信息领域金属陶瓷材料具有良好的导电性能和电磁屏蔽性能,广泛应用于电子信息领域。
比如,核心材料、电子元器件的制造等。
四、结论金属陶瓷材料作为一类具有广泛发展前景的新型复合材料,其制备方法和应用领域十分多样化。
很多朋友其实对于金属陶瓷这个行业都还不太了解,其实这个我们不太熟悉的行业现在发展得已经非常壮大了,它的具体应用领域已经衍生到切割金属工具、航空航天工业、以及管道行业、石油化工行业等等,并且它的发展历史也已经非常的悠久。
在文章中,小编就针对金属陶瓷的具体应用领域,以及它的发展历史这两个方面来给大家做一个介绍,赶紧来了解一下吧!金属陶瓷的具体应用领域:1、切割金属工具金属陶瓷是近年来发展迅速的工具材料,综合性能高,在同一切削条件下耐磨性远高于普通硬质合金。
高速切削比YT14、YT15硬质合金耐磨性高5-8倍。
目前,金属陶瓷已经制成各种刀片,用于孔的精孔和车代磨等精加工领域。
2、航空航天工业采用高温烧结骨架熔透技术制作的TiC/Cu金属陶瓷具有耐烧蚀性能,具有火箭喉衬、保护板用材料的潜力,现已试行普及。
3、其他SHS法离心铸造合成的金属陶瓷可作为耐腐蚀管道,用于石油和化工产品、半产品的运输,也可作为耐磨管道用于矿山,矿山可作为矿山运输管道,也可作为多泥砂水的运输管道使用。
金属陶瓷的发展历史:1、金属陶瓷材料具有密度低、温室硬度和高温硬度优于WC基硬质合金、化学稳定性和抗氧化耐腐蚀性好、耐磨性导热性好等优点,可广泛应用于普通碳钢、合金钢和铸铁的加工、钢材的精铣。
2、金属陶瓷的不仅适用于高速精加工,还适用于钢材等半精加工和间断切割加工,切割速度高,表面质量好,刀具寿命长。
3、现在限制金属陶瓷复合材料在高端切削工具,以及挤压模具方面发展的原因主要在于材料的强韧性不足。
如果加大开发,对促进高级硬质工具等行业的更新和技术进步具有重要意义。
在看完小编的介绍之后,大家是不是对于这个行业又有了一个更加深入的了解了呢?如果大家还有任何疑问的话,可以随时来联系我们!。
陶瓷金属化产品用途陶瓷金属化产品是指将陶瓷基材经过金属化处理后的产品,具有陶瓷的硬度和金属的导电性、导热性、韧性等特性。
在工业领域和生活中,陶瓷金属化产品有广泛的用途。
首先,陶瓷金属化产品在电子和电气行业中应用广泛。
由于陶瓷金属化产品具有良好的电导性能,可以作为电子元件的基底,如电子陶瓷电容器、电子陶瓷绝缘子、电子陶瓷电加热器等。
此外,陶瓷金属化产品还可以用于电路印刷板的制造,通过在陶瓷基底上涂覆导电层,可以制造出高性能的多层电路板。
其次,陶瓷金属化产品在装饰和建筑材料方面有广泛的应用。
金属化陶瓷产品通常具有独特的外观和表面纹理,可以用于室内墙面装饰、地板铺设等。
此外,由于陶瓷基材具有优异的耐热性和耐腐蚀性,陶瓷金属化产品还可以用于制造高温工业炉窑的内衬材料,如炉膛衬砖、炉管等。
再次,陶瓷金属化产品在汽车工业中有重要的应用。
陶瓷金属化产品具有良好的耐磨损性和耐腐蚀性,可以用于制造汽车零部件,如发动机活塞环、汽车刹车片等。
此外,陶瓷金属化产品还可以用于汽车排气系统的催化转化器,通过金属化处理,可以提高其耐高温性能和催化效率。
另外,陶瓷金属化产品在航空航天领域也有重要的应用。
由于其高温性能和抗氧化性能优异,陶瓷金属化产品可以用于制造航空燃气轮机的高温部件,如涡轮叶片、涡轮壳体等。
此外,陶瓷金属化产品还可以用于航天器的隔热材料,通过金属化处理,可以提高其耐热性能和抗辐射性能。
此外,陶瓷金属化产品还可以用于制造医疗器械、化工设备、冶金设备等。
在医疗器械方面,陶瓷金属化产品具有良好的生物相容性和耐化学腐蚀性,可以用于制作人工骨头、人工关节等。
在化工设备和冶金设备方面,陶瓷金属化产品可以用于制造耐腐蚀的反应釜、管道、阀门等设备。
总之,陶瓷金属化产品具有优异的物理、化学和机械性能,广泛应用于电子、建筑装饰、汽车、航空航天、医疗器械、化工和冶金等领域。
随着科学技术的不断进步,陶瓷金属化产品的应用范围还将进一步拓展。
陶瓷基板溅射金属化工艺是怎样的陶瓷基板金属化中包括真空蒸发、真空溅射、离子镀等气相沉积金属化的方法在近几年来被越来越广泛的应用大的心工艺。
今天小编主要分享的是关于陶瓷基板的溅射工艺。
溅射工艺分为二级溅射、四级溅射及高级溅射等,其中以直流二姐溅射为最简单,也是溅射工艺的基板形式。
首先将真空容器至高真空,在充以一定压强的氩气,然后在距陶瓷支持级(处于接地电位)有一定距离的阴极溅射靶上加以直流负高压(1~7kv),于是引起辉电放电。
放电气体正负离子向负高压的靶轰击,艰涩出的金属沉积到陶瓷上,形成金属化膜。
通常溅射沉积的第一层金属为钼、钨、铌、钒等,然后在溅射一层金、银、钯、铂或铜之类的易被焊料润湿的金属层。
自然也可以在第一溅射层上电镀镍或者铜层。
先将系统抽真空至6.7乘以10―⁴Pa,关闭扩散泵阀门,让纯氩气经阀门充入系统直至压力为(1~4乘以10―¹Pa.钨阴极被加热,将约8~10cm直径的圆柱内,维持15~20min,以形成氩气放电。
5乘以10―³T磁场使等离子区限制在月8~10cm直径的圆柱内,维持15~20min,以形成等离子”擦洗“陶瓷表面,并有预热作用。
溅射靶加以负高压。
在有档板时溅射5min,然后移去挡板,让靶金属直接溅射到陶瓷上去直到所需的厚度。
也有采用高频电离氩气由离子轰击工件表面的,这时靶负高压要求低一些,一般在1~3kv,溅射时间是3~5min。
对溅射到陶瓷件上的第一层金属层要求真空气密,接着溅射的第二层金属要溶于第一层金属,且容易为焊料所润湿。
第一层可以非常薄,但是第二层需要足够厚(1um),以防止焊料对第二层的溶解。
通常实用化的工艺:先后溅射Ti0.1um/Mo0.15~0.5um和Cu5~10um三层金属。
溅射金属化的陶瓷件再真空炉或氩气中用焊料加工焊接,在溅射三层金属的情况下也有直接用扩散焊的方法直接与铜件连接的。
高氧化铝瓷封接件抗拉强度在100MPa以上,氧化铍瓷与金属封接强度为85MPa左右。
陶瓷金属化研究现状及发展趋势摘要:一直以来,在各种制造机械零件生产中应用的大都是金属材料,这种现象在汽车生产制造以及建筑结构工业体系中最为常见。
随着现代化技术不断发展和创新,金属材料的应用范围也在不断的扩大,从工业领域扩大到各种电子智能化工具领域。
由于金属材料很容易生锈和氧化,为了打破这些问题,陶瓷金属化研究已经成为当前一种全新的技术研究方向,可以使陶瓷和金属融合,有效打破金属材料的弊端。
本文主要围绕当前陶瓷金属化的研究现状展开,以预测未来陶瓷金属化的发展趋势。
关键词:陶瓷金属化;制造机械;研究现状;发展趋势引言:随着现代高科技技术不断发展,陶瓷金属化市场规模进一步扩大,尤其借助于薄膜工艺制备技术的陶瓷机板,已经被应用到很多领域中。
就连一些物联网下游的产业链中,与之相关的各种电子产品,都必然要使用陶瓷机板,进一步扩大了陶瓷金属化的发展需求。
由于陶瓷材料发展一直备受关注,人们在陶瓷金属化的研究领域从未停步。
在继续研究陶瓷金属化的过程中,需要针对当前研究现状,作出有效的预测,找到陶瓷金属化可持续发展的目标。
1陶瓷金属化研究现状分析1.1缺乏技术和新产品之间的有效转换从当前陶瓷市场的发展情况来看,可以应用于陶瓷制作的材料达到200多种,这些陶瓷产品被应用于2000多项产品的生产制造之中。
国内生产企业能够生产制作出性能比较良好的陶瓷材料,但是大部分陶瓷材料都是只停留在实验的样本阶段。
尤其在工程陶瓷具有耐高温以及高强度高硬度、高耐磨性等特点的情况下,能够很好的抗击腐蚀,因此时常被应用于宇航、能源、机械制造等多个领域中。
虽然在日常应用过程中,金属材料有很强的塑造性和韧性,但是在高温之下,金属材料所能产生的力学性能大大降低,这时需要通过陶瓷和金属的复合体,既能充分发挥台词材料的耐高温优势,又能融入金属材料的可塑性和韧性,以此满足现在与工程的应用需求。
不过,陶瓷材料和金属材料具有不同的化学键结构,陶瓷本身有一定的特殊物理策略性,很难实现与金属的有效融合链接。
陶瓷基板用途陶瓷基板是一种非常重要的电子材料,它广泛应用于电子、通信、光学、医疗和航空航天等领域。
下面我们将详细介绍陶瓷基板的用途。
一、电子领域1.集成电路:陶瓷基板可以作为集成电路的载体,通过在其表面制造微型线路和元件来实现电路功能。
2.压敏电阻器:陶瓷基板可以制作成压敏电阻器,用于测量和控制各种物理量。
3.压电换能器:陶瓷基板还可以制作成压电换能器,将机械能转换为电能或者将电能转换为机械能。
4.晶体管:陶瓷基板可以作为晶体管的底座,提供良好的导热性和机械强度。
5.传感器:陶瓷基板可以用于制造各种传感器,如温度传感器、湿度传感器、气体传感器等。
二、通信领域1.滤波器:陶瓷基板可以制作成微波滤波器,在通信系统中起到重要的作用。
2.天线:陶瓷基板可以作为天线的支撑材料,提供良好的机械强度和导热性。
3.微波元件:陶瓷基板可以制作成各种微波元件,如功分器、耦合器、隔离器等。
三、光学领域1.激光器:陶瓷基板可以作为激光器的底座,提供良好的导热性和机械强度。
2.光纤通信:陶瓷基板可以用于制造光纤通信中的各种元件,如波分复用器、偏振控制器等。
3.光学传感器:陶瓷基板可以用于制造各种光学传感器,如温度传感器、压力传感器等。
四、医疗领域1.人工关节:陶瓷基板可以用于制造人工关节,具有良好的生物相容性和机械强度。
2.牙科修复材料:陶瓷基板可以用于制造牙科修复材料,具有良好的生物相容性和美观性。
五、航空航天领域1.发动机部件:陶瓷基板可以用于制造发动机部件,如热障涂层、燃烧室衬板等。
2.航天器部件:陶瓷基板可以用于制造航天器的各种部件,如隔热材料、气密性零件等。
以上是陶瓷基板的主要用途。
由于其具有良好的机械强度、导热性、绝缘性和耐高温性等特点,因此在各个领域都有广泛应用。
LED陶瓷基板和金属封装基板有什么区别呢?LED封装基板目前在LED行业的需求不断增加,最常见的就是金属封装基板和倒装陶瓷基板,今天就重点分析一下陶瓷封装基板和金属金属的区别了。
市面上的金属基板是以铝基镜面居多,倒装陶瓷基板则是姨氧化铝最多,我们来看看这两者的功能区别:金属基板金属基板是指金属基印刷电路板,即是将原有的印刷电路板附贴在另外一种热传导效果更好的金属上,可改善电路板层面的散热。
但是在电路系统运作时不能超过140℃,这个主要是来自介电层的特性限制,此外在制造过程中也不得超过250℃∼300℃,这在过锡炉时前必须事先了解。
金属基板散热性能一般,但是比起FR4好,现有金属基板已可达到3W/m.K,而FR4仅0.3W/m.K倒装陶瓷基板鉴于绝缘、耐压、散热与耐热等综合考量,陶瓷基板成为以芯片次黏着技术的重要材料之一。
其技术可分为薄膜工艺、低温共烧工艺等方式制成。
陶瓷基板但热性能好,是普通FR4的100倍,金属基板散热的十倍,氧化铝陶瓷基板导热是30-50W/m.K,如果是氮化铝基板导热可以去掉170W/m.K。
高散热系数薄膜陶瓷散热基板,是运用溅镀、电/化学沉积,以及黄光微影工艺而成,具备金属线路精准、材料系统稳定等特性,适用于高功率、小尺寸、高亮度的LED的发展趋势,更是解决了共晶/覆晶封装工艺对陶瓷基板金属线路解析度与精确度的严苛要求。
当LED芯片以陶瓷作为载板时,此LED模组的散热瓶颈则转至系统电路板,其将热能由LED芯片传至散热鰭片及大气中,随着LED芯片功能的逐渐提升,材料亦逐渐由FR4转变至金属芯印刷电路基板(MCPCB),但随着高功率LED的需求进展,MCPCB材质的散热系数(2~4W/mk)无法用于更高功率的产品,为此,陶瓷电路板的需求便逐渐普及,为确保LED 产品在高功率运作下的材料稳定性与光衰稳定性,以陶瓷作为散热及金属布线基板的趋势已日渐明朗。
陶瓷材料目前成本高于MCPCB,因此,如何利用陶瓷高散热系数特性下,节省材料使用面积以降低生产成本,成为陶瓷LED发展的重要指标之一。
陶瓷基板的用途
陶瓷基板是一种广泛应用于电子、光电、磁性材料等领域的基础材料。
它具有高温稳定性、耐腐蚀性、高绝缘性、低介电常数、高机械强度等优良性能,因此被广泛应用于各种领域。
陶瓷基板在电子领域中的应用非常广泛。
它可以作为半导体器件的基底,如集成电路、光电器件、传感器等。
陶瓷基板的高温稳定性和低介电常数使得它在高频电路中具有很好的性能,可以用于制作微波电路、天线等。
此外,陶瓷基板还可以用于制作电容器、电阻器等元器件。
陶瓷基板在光电领域中也有广泛的应用。
它可以作为光电器件的基底,如LED、激光器等。
陶瓷基板的高绝缘性和低介电常数使得它在光电器件中具有很好的性能,可以提高器件的稳定性和可靠性。
陶瓷基板还可以用于磁性材料的制备。
它可以作为磁性材料的基底,如磁盘、磁头等。
陶瓷基板的高机械强度和耐腐蚀性使得它在磁性材料中具有很好的性能,可以提高磁性材料的稳定性和可靠性。
陶瓷基板是一种非常重要的基础材料,具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展,陶瓷基板的应用领域也将不断扩大和深化。
你不知道的DBC陶瓷基板覆铜技术DBC就直接覆铜,是一种陶瓷表面金属化技术,它直接将陶瓷(三氧化二铝、氧化铍、AIN等)和基板铜相接。
这种技术主要用于电力电子模块、半导体制冷和LED器件等的封装应用广泛。
DBC陶瓷基板是陶瓷板制作工艺中按工艺属性分来的陶瓷电路板。
DBC陶瓷基板的优选材料三氧化二铝绝缘性好、化学稳定性好、强度高、而且价格低,是DBC技术的优选材料,但是三氧化二铝的热导率低,并且与SI的热膨胀系数还有一定的热失配,氧化铍一种常见的DBC技术用陶瓷材料,低温热导率高,制作工艺很完善,可用于中高功率器件,打死你在应用领域和过程中,所产生的毒性应有适当防护;AIN材料无毒,介电常数适中,热导率远高于三氧化二铝,和氧化铍接近,热膨胀系数与SI接近,各类SI芯片和大功率器件可以直接附着在AIN基板生而不用其他材料的过渡层。
目前用于DBC技术中前景十分看好。
DBC陶瓷基板技术的特征1在金属和陶瓷界面间没有明显的中间层存在,没有底热导焊料,因其忍住小,热扩散能力强;接触电阻也较低,有利于高功率高频器件的链接。
2,链接温度低于铜的熔点,DBC基片在连接过程中保持稳定的几何形状,在一些情况下,可以讲铜箔在链接前就制成所需的形状,然后进行DBC的制备过程,免去了连接后的刻蚀工艺。
3,AIN基片的热膨胀系数和SI较接近,各类芯片可以直接焊于DBC基片上,使连接层数减少,减低热阻值。
简化各类半导体结构。
由于DBC基片中热膨胀系数和SI较为匹配,4,工序简单,无需MO-MN法复杂的陶瓷金属化工序,无需加焊料,涂钛粉等。
5,金属和陶瓷之间具有具有足够的附着强度,连接较好的DBC基片中陶瓷和金属的附着力强度接近于厚膜金属化的强度。
6,铜导体部分具有极高的载流能力,因此有能力的减小截流介质的尺寸,并提高功率容量。
目前DBC技术的应用范围也在不断的延伸发展,DBC陶瓷基板广泛被应用在高功率器件上面,更多陶瓷基板的需求可以咨询金瑞欣特种电路,行业经验丰富,品质有保障。
202010220微电子材料表面和散热基板之间存在极细微的凹凸不平的空隙,其在直接安装应用的时候空隙中均为空气,而空气的导热系数很小,会显著降低散热效果。
根据实践发现,电子元器件的温度每升高2℃,其可靠性和稳定性下降约10%,要想保证电子元器件的可靠正常运行,改善其散热环境至关重要。
目前市场上量产的氮化铝热导率普遍在170W/(m ·k )以上,比氧化铝高4~7倍。
再加上氮化铝优良的导热性、可靠的电绝缘性、较低的介电常数与介电损耗、无毒且与硅相匹配的热膨胀系数被认为是第三代半导体导热基板和电子封装的理想材料。
1氮化铝陶瓷的性质氮化铝陶瓷是相对完美的封装用电子材料,表1为氮化铝的性质。
表1氮化铝的性质2氮化铝陶瓷基板金属化的方法2.1薄膜法薄膜法一般是指用真空蒸镀、磁控溅射、离子镀等真空镀的手段在氮化铝陶瓷基板表面附着一层较薄的金属层。
用薄膜法制备的金属化基板一般为多层金属基板,目前市场上常见的基板以Ti 系统浆料为主,然后再在Ti 层上沉积Ag 、Ni 、Cu 等。
必要的时候,还可以通过电镀或化学镀的方法增加金属层的厚度,一般是通过以下步骤实现的。
(1)清洗氮化铝陶瓷板表面,在氮化铝陶瓷板表面镀上设定厚度的钛导电层。
(2)将表面镀钛的氮化铝陶瓷板作为阴极,并置于盛有酸性硫酸铜镀液的电解槽中,精铜为阳极,控制阴极电流密度和电镀时间获得相应厚度的铜镀层。
(3)将表面先后镀覆了钛导电层和铜镀层的氮化铝陶瓷板置于充满氩气的热处理炉中加热,当温度达到300~400℃时,保温25~30min ,钛导电层向氮化铝渗透形成过渡层。
(4)继续加热,当温度达到600~700℃时,保温10~15min ,并持续施加超声波使液态的单质铝振动流出,稳固TiN 冶金过渡层。
(4)进一步加热升温到800~900℃,并保温30~60min ,钛导电层向铜镀层渗透形成TiCu 冶金过渡层。
薄膜法制备的金属化基板线路精度高,适合对电路精度要求较高的电子器件封装。
陶瓷基板金属化的应用
陶瓷基板金属化在许多领域都有应用,以下是一些具体的例子:
1. 电力电子领域:金属化陶瓷基板具有优良的导热性和绝缘性,可以用于制造高效率、高可靠性的电力电子器件,如开关电源、变频器等。
2. 汽车领域:金属化陶瓷基板具有较好的耐高温和耐腐蚀性能,可以用于制造汽车的发动机和排气系统部件,以及燃料系统和控制系统部件。
3. 航空航天领域:金属化陶瓷基板具有优良的耐高温和耐腐蚀性能,可以用于制造航空航天器的高温部件和结构部件。
4. 微电子领域:金属化陶瓷基板可以作为电子器件的散热基板,如集成电路、微处理器等。
5. 照明领域:金属化陶瓷基板可以作为高亮度LED灯具的散热基板,具有
优良的导热性和耐候性。
总之,陶瓷基板金属化的应用非常广泛,可以在各种恶劣环境下工作,具有优良的性能和可靠性。