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日本散热铝基板前线的报道(连载1-7)

日本散热铝基板前线的报道(连载1-7)
日本散热铝基板前线的报道(连载1-7)

来自日本导热基板前线的报道

日本《半导体产业新闻》报自2010年年初开始刊登了以“热点与争战——导热基板的最前线”(原日文为:“熱と戰ぅ!——放熱对策基板の最前线”)为总标题的连载文章。 正如这篇连载文的总标题的那样所述,高导热性印制电路板及其基材,现已成为日本PCB业中的“热门”产品,它也是日本PCB业许多企业在努力摆脱金融危机阴影、寻找新商机中,积极加入这一市场竞争之中。

对这一新动向、新焦点,我们非常需要认真关注、研究其发展、变化。为此,笔者将编译这一发表在日本媒体上的“来自日本导热基板前线”的连载报道。它主要是介绍了日本的一些PCB厂家在研发、生产高导热性基板方面的近期情况,同时也重点介绍一些日本的高导热性基板用基板材料的生产厂家近期在此类基板材料方面研究、生产的新进展。

1.引言

有关专家提出:当前,高亮度LED市场扩大的关键,在于尽快地解决散热问题——这一定论,并非过分。适用于一般照明用光源的高亮度LED,其芯片连接部位发热的温度已达到150℃左右。因此,它所用基板的散热功能是十分重要之事。LED用金属基板(主要是指铝基板,而铜基板占很少的部分)等担负着LED器件正常运行、安全管理、制品寿命确保等重要作用。当前,LED市场需求量的巨增,驱动了铝基基板生产与技术的迅速发展。

芯片发光效率的提升,要求LED所用基板,需具有对芯片发出的热量有更大幅度抑制的性能。而在要求它实现低成本化方面,树脂基板(原文将相对于陶瓷基板来讲的绝缘层由有机树脂为主体构成的印制电路板,简称为“树脂基板”,文中下同。—— 译者注)更有可能在这一导电性基板市场竞争中,有更大的扩展作为。

目前,越来越多日本PCB企业加入生产高导热性金属基板生产“大军”中,在这些日本生产厂家中,可分为三种类型的企业:

第一类企业,他们是从基板材料(金属基覆铜板)生产开始做起,一直生产制造到高导热金属基板产品的“连贯生产”型企业。在这些企业中,以电气化学工业株式会社和ニッパッ株式会社两厂家在市场占有率表现最高,并在日本业界中饶有名气。现在有些挠性PCB 厂家及一般刚性树脂基板生产厂家,十分关注、研究这两个厂家所取得的业绩,甚至效仿其经营之道,虎视眈眈地在时刻寻找介入高导热基板的商机。

第二类生产高导热基板企业,是只从事高导热基板的制造,而所需的基板材料——金属基覆铜板是由基板材料生产厂家所供应。在日本的可生产导热基板的这些生产企业,主要列举有:日本CMK、シライ电子、ちの技研、キョウデン、大昌电子、平山ファインテクノ、白土プリント、TSS、アィン、棚泽八光社、ダイワ工业、京瓷、TDK等。

第三类生产高导热基板企业,是以生产大电流基板为主的PCB企业。它们在生产这类导热性基板产品方面,已有了较长的历史。在这类日本生产企业中,要以大阳工业、共荣电资等公司较为实力雄厚。

LED所用的导热基板,在主流选用的类型上,也有一个发展、变化的过程。最早主要是效仿传统的MPU用封装基板,即多采用陶瓷基板。而此之后,逐渐地被金属基-有机树脂型基板所替代。引起这一使用基板类型大变化的原因,是LED生产企业多是采用了追求LED 产品低成本的经营战略。同时,还有它们的LED产品,在高导热性和高安全可靠性要求实现

升级的所至。金属基-有机树脂型导热基板,要比陶瓷型导热基板在生产成本、可靠性方面都有着竞争的优势。

目前在日本,PCB业界的许多企业,包括无论是生产PCB用基板材料(覆铜板)的企业,还是生产刚性PCB、挠性PCB的企业,都积极踊跃地投入到研试或大规模的生产导热性金属基板上。这种涉入另一类基板制造的投资行动,现今在日本表现得异常活跃。在许多新加入的生产高导热性金属基板的行列中,有的是原来只做刚性树脂类基板的大型企业,也有的是专业生产四氟乙烯类基板的厂家,有的是原来专门生产挠性基板的厂家。

(未完,待续)

( 祝大同编译自日本《半导体产业新闻》报,2010年1月~3月

发表的“熱と戰ぅ!——放熱对策基板の最前线”连载文章)

来自日本散热基板前线的报道

1. 引言

(接上期)

两、三年以前,LED的芯片一侧的发光效率只有100 lm/W,而现今已经普遍提高到150 lm/W,且从理论值上它都可以达到200 lm/W。可以预测,LED的发光效率在今后几年还会发生大变,将还有很大的提升。这种变化结果,将驱使LED整体系统将具备更大的抑制发热的功效。抑制更大发热表现出对芯片一侧与散热基板一侧都采用应对的措施。除此以外,还需要改进芯片周边封装材料的散热特性,对其封装工艺技术进行改进,使得它有利于散热性提高的。在这些各方面的应对措施中,以散热基板方面期望作出在散热功效上的更大贡献,表现得更为突出。这就实际上是需要它在散热特性上要发生更大的变化。LED的高功率的发展,对散热基板提出的性能新需求,还不仅仅只表现在高散热性一方面,还需要它保持其高耐热性,满足其成本低的要求。

在散热基板用覆铜板方面,现今有的基板材料生产厂家已经开发出性能毫不逊色的高导热性基板材料产品。在日本,开发、生产的金属基覆铜板(CCL)的知名企业,主要有:株式会社日本理化工業所(http://www.nipponrika.jp;http://www.mcpcb.jp)、日東シンコー株式会社(NITTO SHINKO CORPORATION,http://www.nittoshinko.co.jp/)、利昌工業株式会(http://www.risho.co.jp/),另外还有日立化成工業株式会社(http://www.hitachi-chem.co.jp)、パナソニック電工株式会社(即原来的“松下電工株式会社”,http://panasonic-denko.co.jp/)等。

特别值得关注的是,日本有的挠性印制电路板的生产企业的产品(FPC)也成为散热基板产品“大家庭”的一个成员,这样也成为了在FPC中的一类新型挠性基板的品种。这些具有高散热性的FPC,其目前主要的应用领域是LED TV中用背光(バックライト)的高亮度LED模块基板。这类具有高散热性的FPC,还应需要同时具备其低成本性、高耐热的特性。在满足这两个特性方面,有机树脂作为绝缘层的散热基板,是具有很大的竞争优势的。

在近年,迅速扩大的LED散热基板市场,不断引诱着一些刚性PCB生产企业和FPC 生产企业去参与这类散热基板的生产。在上述两类的PCB企业,在投入此散热基板行业的难易度方面,相对而言还是刚性PCB厂家更容易转入这些散热基板生产业务的。因为它们可以利用原来的一些生产设备、部分的生产经验及工艺技术。而对于挠性PCB企业来讲,要转做类似于刚性PCB的散热基板就相对在“入门门槛”上表现更高些,所初期开展工作方面更难些。

众多PCB企业迈入散热基板生产行列中并非就是日本企业,在海外,韩国、台湾也出现了许多散热PCB生产企业。在这类企业中,有些厂家投入参与这类基板的市场竞争行列是时间较早的。他们在对未来市场的认识上也很超前。在台湾和中国内地,薄型TV液晶面板的组装厂家,以及LED封装厂家是很多的,特别是在其中,有些是新兴的企业,但它们在面板市场的角逐中,仍不济实力占优的韩国。韩国在散热基板方面大规模地投资的举措,已得到日本散热基板业界的十分关注。可以预测,将来在韩国、台湾以及中国内地的大型散热基板市场将会形成。与此同时,这类基板生产企业今后几年内还会投入大量的资金,以追求散热基板的更大产能。并且还在这个地区,出现有众多的企业加入散热基板的生产大军,成为

“新军”,参与竞争。

在日本,散热基板无论在生产规模上,还是在技术层面上,都在世界上目前拥有优势。但尽管如此,并不能说明今后在这个市场、技术占优的局面,就不会出现逆转。对于日本散热基板生产企业来讲,需要把握的一个重要问题是,为了不至于在这类产品领域中出现投资上的失误,出现事业的半途而废的悲剧,必须在现在起就搞好本企业散热基板产品的市场定位。

就LED市场的发展重点来看,LED产品在工业产品领域的市场容量毕竟是十分有限的,预测今后LED产品在民用产品的需求市场会有更大的发展。而对于散热基板生产厂家讲,如何能使得自己企业的散热基板产品,在民用产品应用领域上争得更多的市场份额,这可能是关系发展散热基板的企业的事业成败的关键点。为此,日本散热基板生产企业应制定出长远的发展战略,在未来的世界散热基板市场竞争上取得主动,保持优势。

图片:散热基板实物例(图片下载自http://www.mcpcb.jp)

(未完,待续)

( 祝大同编译自日本《半导体产业新闻》报,2010年1月~3月

发表的“熱と戰ぅ!——放熱对策基板の最前线”连载文章

来自日本散热基板前线的报道

2.电气化学工业:发展散热基板的先驱者

日本电气化学工业株式会社[1]生产、销售散热型PCB(散热基板)已经有20多年的历史。它可算是日本国内的发展散热基板的先驱者,是生产散热基板的“老铺”。长期以来,散热基板成为该企业经营业绩的重要支撑部分。近年来,半导体照明及液晶TV的面板的LED背光源(Backlight,简称BLU)的需求散热基板的市场,得到迅速的扩大。在此背景下,该公司更加大力发展散热基板的经营事业。 早在1985年,日本电气化学工业株式会社就问世了第一代的散热基板产品。产品牌号为“HITTプレート”。多年来,该公司这类散热基板一直保持着良好的经营业绩。这种骄人的经营业绩还得利于散热基板主导市场方面的近年所发生的重大转变:过去,该公司的散热基板过去的主要应用领域为电力电子(包括变电、发电、电源、大功率等类别的电子部品)产品中。现在,随着LED的高功率化的发展,该公司的散热基板在LED的应用领域市场得到很快的扩大。

日本电气化学工业株式会社的“HITT PLATE”散热基板的制作,是本企业自己首先制造基板材料——金属基覆铜板。基板材料是由铝金属板、附在金属板上的导热性绝缘层、铜箔三种主要材料所构成的。完成金属基覆铜板制作后,再经对金属基覆铜板上的铜箔进行蚀刻加工,而制成导电电路图形,最后形成散热基板。该公司自制的金属基覆铜板的绝缘层,其本体树脂是环氧树脂。在树脂中添加了高导性的无机填料。这个绝缘层的散热功效,可以达到一般氧化铝陶瓷基板材料的热阻性能水平。日本电气化学工业株式会社的主要几种金属基覆铜板产品的绝缘层所能达到的性能指标值,见表1(此表资料来自

http://www.denka.co.jp, 为译者所编译补充的内容)。

表1 日本电气化学的主要金属基覆铜板性能(绝缘层的性能)

性能项目 一般型

K-1 高耐热、高导

热性型TH-1

超高导热性

高耐焊接裂

纹性型 EL-1

热传导率(W/m·k) 2.0 4.0 8.0 2.5

体积电阻率(?·cm)at23℃> 1013> 1013> 1013> 1012

热膨胀系数 (℃-1) 7.8 ╳ 10-5 6.7 ╳ 10-5 3.3 ╳ 10-5 6.1 ╳ 10-5弹性模量(纵向)(N/m2) 5.1 ╳ 109 5.4 ╳ 109 3.3 ╳ 109 3.0 ╳ 109

泊松比0.30 0.340.260.32

玻璃化温度(℃-)104 165 165 50

为了应对散热基板需求量迅速增加的市场变化,该公司还新开发了两种陶瓷型散热基板。它们是氮化铝基的高散热性陶瓷型散热基板(产品型号为:“デンカAN ヒットプレート” )、氮化硅基散热基板(产品型号为:“デンカSNプレート” )。它们具有机械强度优异、热膨胀系数低的特性。这两种陶瓷基板主要应用在功率模块领域中。

电气化学公司在日本国内有两座生产散热基板的工厂,即设在福冈县的大牟田工厂和设在群马县的渋川工厂。其中原料粉体材料及AN/SN型号的陶瓷基板是在大牟田工厂内生产,而“HITT PLATE”有机树脂绝缘层型散热基板的生产制作是在渋川工厂内进行。

该公司的电子材料事业部下属电子部材部门的负责人河内亮先生近期谈到了电气化学公司散热基板在今后发展的规划:“未来随着LED大功率化的进展,金属基型散热基板市场预测将有更大的扩大。鉴于这个市场的大变化,我们公司现正在制定对铝基散热基板扩产的规划。而我们需要增加多大的产能才能符合市场增强的需求,在这个问题上我们正在积极地进行调研、考察之中。待此项工作完成后,扩产建设计划将会进入实际实施阶段。”

在2007年6月电气化学公司与日本ダイワ工业株式会社[2]合资建立了“デンカAGSP株式会社”。新建公司主要生产高散热性基板。它的生产基地设在原来ダイワ工业公司的长野县冈谷工厂内。此工厂主要生产LED照明和液晶电视用面板的LED背光(BLU)模块的两种封装基板。而这两种封装基板下侧的母板,是采用电气化学公司已有的“HITT PLATE”金属基散热基板作为配套。デンカAGSP

株式会社的建立,标志着电气化学公司将从事的经营业务,延伸到封装领域,完善了该公司的散热基板产业链。

デンカAGSP株式会社生产的这种BUL封装产品,是在基板的环氧树脂绝缘层表面形成Cu凸块,接合芯片而构成的。过去,传统的LED背光模块(BLU 封装)所用的封装基板是陶瓷类基板,而近年已经逐渐被这类环氧树脂作绝缘层的有机封装金属基散热基板所替代。后者在实现高散热性、高可靠性、低成本方面特性优于陶瓷类基板,因此它的需求量在近年得到很大的增加。在デンカAGSP 株式会社,为LED照明和液晶显示用BUL封装配套生产的散热基板,已有一半以上由原来采用的陶瓷类基板更换为有机树脂的高散热性金属基散热基板。

(未完,待续)

( 祝大同编译自日本《半导体产业新闻》报,2010年1月~3月

发表的“熱と戰ぅ!——放熱对策基板の最前线”连载文章)

参考文献:

[1] 日本电气化学工业株式会社网址:http://www.denka.co.jp

[2] 日本ダイワ工业株式会社网址:www.daiwa-kougyo.co.jp

[3] デンカAGSP株式会社网址:www.denka-agsp.co.jp/index.html

来自日本散热基板前线的报道

3.松下电工:积极推进高导热性有机树脂类基板材料的技术与市场

松下电工株式会社(现已改称为“パナソニック電工株式会社”,为称谓方便,在此文中仍用原名)在发展LED散热基板方面,采用了着力开展高导热性有机树脂类基板材料的开发、生产、开拓新市场的方针。它还制定了一个宏伟的发展高导热性CCL的计划目标:到2013年时,高导热性CCL产品在年产销额上将达到100亿日元(此计划实现目标值是在2009年所制定的。之后,由于近期该公司这种基板材料销售形势非常好,该公司又出台新计划:自 2011年2月起,在苏州工厂也开始生产高导热性CEM-3产品,并将整个公司高导热性有机树脂类基板材料未来的年产销额目标值更订为:“2012年达到150亿日元”——译者注)。

近年来,搭载LED芯片用基板材料对其导热性有了高要求。为了满足这一市场的需求,松下电工于2009年1月开发成功并推向市场一种高导热性的玻纤布-有机树脂复合基型覆铜板(即高导热性CEM-3),它的牌号为“ECOOL R1787”。该产品的导热率比过去的一般CEM-3提高了2倍以上,达到了1W/m·K(2009年新问世时的性能指标值)。ECOOL R1787作为一种有机树脂型的散热基板用基板材料,它在性能上与其它类别的常规高导热性基板材料(例如铝基CCL、陶瓷基CCL等)相比,具有设计自由度高、PCB加工方便灵活、低成本性的特性,同时它在耐电压性、耐金属离子迁移性方面也与其它高导热性基板材料相竞争上具有明显的优势。

ECOOL R1787产品的生产在松下电工的三重县的“四日市南工厂“内进行。它在生产方式上采用了半固化片的涂胶、干燥加工和成形加工连续化完成的新工艺。在半固化片加工过程中使用的溶剂量较少,CO2排放量很小,这些生产工艺特点非常有利于符合目前提倡的“低碳排放”的环境要求。四日市南工厂生产的ECOOL R1787的月产量现为5 ~10万m2。到2010年初时,这种高导热性玻纤布-有机树脂复合基型覆铜板的累计产销量达到了50万m2以上。

ECOOL R1787问世之后,松下电工并没有停止对这种高导热性复合基型CCL 的性能改进方面开发,经过他们近期不断开展地开发工作,他们又成功地在2010年1月在日本东京举办的“第十一届PCB展览会”上推出了它的“第二代” 新品。新改进提高的高导热性复合基型CCL,其导热率达到了2 W/m·K。“第二代”的ECOOL R1787,计划在2010年6月可正式小批量地向客户提供。

[ 有来自日本的消息报道:2010年6月, 在日本JPCA举办的展览会上,松下电工的ECOOL R1787产品获得了“第6届JPCA大奖”。此大奖在日本PCB业界中享有很高声誉。2010年共有34个PCB业及电子安装业中的新产品开发产品报送,经评委评选后,只有8个产品批准获奖。松下电工的ECOOL R1787产品在其中获奖,是继2009年该公司的“MEGTRON 4” 低介电常数性CCL产品获大奖之后的该公司CCL新品连续两年获此殊荣。——译者补充 ]

另外,在2009年还推出散热基板用其它两种高导热性基板材料,它们是“ECOOL-F” 和“CV2079”。

“ECOOL-F” 是一种挠性CCL产品。它是由聚酰亚胺(PI)膜或液晶树脂(LCP)膜做底基材,在其上附上厚铜箔或者是铝板,通过层压成型加工而成。它的绝缘层由于是薄膜构成,因此具有基材薄,且能弯曲的特性。金属层还实现了高导热性。特别是由LCP基材构成的这种挠性CCL,其基板材料的白色具有高反射性。ECOOL-F已经开始应用于汽车LED照明灯、降落伞背带上LED信号发光装置等用途上。

“CV2079” 是一种有机树脂类的高导热性粘接片。它的导热率高达3.2 W/m·K,它具有耐电压高、绝缘层可实现高薄形化的特性。作为一种商品提供给金属基散热基板或者大电流电路基板的生产厂家生产中使用,因此,它有多种树脂流动性指标不同的品种。高流动性的品种会给不少生产各种方式、规格基板的客户,提供了更大的制作工艺实施上的方便。此种高导热性粘接片在2010年的“日本第二届下一代照明技术展览会”上,首此亮相,并受到了业界的十分关注。

为了加强与客户密切合作关系,共同携手进行高导热性基板材料开发。松下电工在四日市南工厂内,近期还建立了“高散热基板评价中心”( 这个中心称为“ECOOL LAB” )。它可对这类散热基板及其基板材料的耐热性、绝缘可靠性等性能做以测试评价。该中心对外开放,承接PCB厂家、整机厂家送的样品,进行

检测、评价,为下游客户提供一个优化设计散热基板的参考数据。(译者认为,松下电工建立开放式“高散热基板评价中心”的举动,其“醉翁之意”还在于抢占这类散热基板及其基板材料制定标准的主动权。——译者注)

(未完,待续)

( 祝大同编译自日本《半导体产业新闻》报,2010年2月~4月

发表的“熱と戰ぅ!——放熱对策基板の最前线”连载文章)

来自日本散热基板前线的报道

3.大 工业:大电流基板生产厂家的排头兵

(接上期)

在大电流散热基板生产、销售在日本占有很大优势的、老牌PCB企业——大陽工业株式会社(http://www.bunsha.co.jp),在它的大电流散热基板产品中,有80%销售额的产品是采用厚铜箔的有机树脂-玻纤布基为基板材料生产的大电流基板;有15%为铝基覆铜板为基板材料制作的高散热性基板。

大陽工业公司生产的大电流基板,层数在2~16层范围,板的厚度为0.6~3.0mm。常规生产的基板,其铜箔厚度有105μm、175μm、210μm、240μm等各规格,但也生产客户提出的特殊要求的超厚铜箔的基板。超厚铜箔基板所用铜箔厚度为300μm、400μm、500μm等多种规格。值得关注的是,300μm~400μm的超厚铜箔的基板,市场需求量在近期明显增加。这些超厚铜箔基板主要用在工业用自动控制装置(如机械人、机械手等)、汽车空调、电源控制装置等方面。今后还会在混合动力汽车、电动汽车上得到更多的应用。

大陽工业公司在大电流散热基板的设计、制造技术在不断地改造、提高。例如,原来一种整机电子产品的大电流基板,通常设计为两块,它们分别担负控制电路和电源电路。近年,该公司将这两种电路合并为在一块PCB上。为此,还开创了厚铜箔(300μm厚)和薄铜箔(50μm厚)同时共存于一块基板上的新工艺法。并且还实现了在双重功效大电流基板上的高可靠性及高密度互连。

从过去到现今,由芯片产生的热量如何更多地更快散发出去,这一直是个IC封装及其基板生产企业面临着需要不断解决的课题。大陽工业公司为此也做了大量的研发,并在近年推出两种提高装联在基板上芯片等发热部件的散热效率的新型基板形式。一种是与芯片直接搭载在一起的“铜凸块-铜衬底”的散热基板形式(见图1中的上图,此图为译者通过http://www.bunsha.co.jp上的内容获取、编译)。它的散热效率比铝基基板有很大的提高。大陽工业公司可生产、提供此种基板。另外,大陽工业公司在该公司大电流基板工艺技术的基础上,在近期开发出了在芯片下方配置铜凸块的多层散热基板(其结构见图1中的下图)制造技术。它与过去的芯片下方配置导热铜槽的散热基板形式、铝等金属基散热基板形式,具有更高的散热效率,并且在基板的设计自由度上有所提高,在散热基板的制造成本上有所降低。并且还解决了上述原来的两种散热基板形式有热容量残存的问题。

大陽工业公司有关人员认为,该公司的各种大电流散热基板市场未来还有更广阔的发展前景。不仅是混合汽车、电动汽车所需大电流散热基板的市场会大幅扩大,而且在家庭用的燃料电池、锂离子电池领域,也会大量地使用大电流散热基板。

图1

(未完,待续)

( 祝大同编译自日本《半导体产业新闻》报,2010年1月~3月

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来自日本散热基板前线的报道

4.ちの技研:以CEM-3为主体基板材料开展散热基板的生产

创建于1977年的ちの技研株式会社(http://www.chino-giken.co.jp/),是一家专门进行PCB设计、开发、制造的企业。现主力工厂设在日本长野县茅野市,职工人数为118名。ちの技研是在日本PCB业界最早的大批量采用CEM-3覆铜板(复合基型CCL)作为基板材料的、大批量制造LED散热基板的厂家。现在,这项生产业务量获得大幅的增加,在此方面的成绩使得在日本业界中很有名气。

ちの技研使用松下电工(2008年该社改称为“パナソニック電工株式会社”,为方便称谓本文仍沿袭用旧名)的高导热性CEM-3(产品牌号:R-1787)制造LED散热基板,是在2008 年夏起开始正式投入的。在此之前,日本企业生产的LED其散热基板大部分是采用铝基CCL 基材的,而ちの技研在日本率先尝试CEM-3基材的工艺方法,并获得了高散热性和低成本性两方面都有成效的骄人成绩。特别是进入2010年后,此类散热基板市场需求量明显增加。现在,在该公司的用于LED的散热型PCB品种主要有三类,它们的产销比例为CEM-3基材的散热基板为60%,铝基CCL基材的散热基板为30%(所用基板材料是由日本理化工业所提供),铜基CCL基材的散热基板为10%。目前(2010年上半年),该公司的CEM-3基材的散热基板月产量在200m2左右,铝基CCL基材的散热基板月产量为50m2左右。2009年该公司的PCB总销售额达到21亿日元,其中散热基板的销售额占其中的3%,而2010年间由于市场对散热基板需求量的增加,预计会增加到占6%的比例。ちの技研公司有关人员还预测,今后十年内该公司的散热基板在整个企业PCB生产中的比例将还会有大幅的增加。

用于照明的LED,在过去通常采用荧光型的LED。它所用的散热基板可采用FR-4基材的PCB。但今后LED类型朝着“面向下型”LED产品方向发展,对其散热性有更高的要求。

ちの技研公司近期开发了配有空腔型散热部件的金属基散热基板。过去,散热片多是与基板的绝缘层相连接的方式,而该公司现将其改变为它与金属基散热基板上的金属板(多为铝板、铜板)相连。这样,不仅金属基散热基板上的绝缘层可以实现薄形化,更重要的是可将散热率提高2~3倍。

另外,该公司还开发了以FR-4或CEM-3为基板材料的埋入基板内的铜凸块连接芯片方式的新型散热基板。铜凸块配置在芯片(发热主体)下方,贯穿基板的导电层、绝缘层,起到高散热的效果。它所用的基板材料是FR-4或CEM-3,板厚为0.2μm~1.6μm,铜箔为18μm 或35μm。该公司认为,目前的LED的芯片发出大量的热,是与它的发光效率低下有关。随着今后LED制造技术的不断进步,在发光效率上会有很大提高,它的发热量将会减少。它原来所用的高成本性铝基(或铜基)散热基板将会逐渐地被低成本性、高加工性的FR-4或CEM-3基板材料所替代。因此,在对应于LED市场的高耐热性、高导热性FR-4或CEM-3,它们的LED市场规模今后会有更大的增加。

(未完,待续)

( 祝大同编译自日本《半导体产业新闻》报,2010年2月~4月

发表的“熱と戰ぅ!——放熱对策基板の最前线”连载文章)

来自日本散热基板前线的报道

5.アイン:从基板材料做起,发展散热基板的差异化

日本的アイン株式会社(英文称“AIN”公司,http://www.valley.ne.jp/~ain/)生产PCB主导产品是特氟隆PCB(PTFE基板)和陶瓷基板。这两类基板在アイン公司(AIN公司)都已有二十以上的生产历史。它们在生产、销售陶瓷散热基板和(聚四氟乙烯,PTFE)基板方面在日本已有很高的名声。

自2009年初起,该公司的散热基板出现产销两旺的好局面。当年的两种特种基板销售额达到了15亿日元。现在(指2010年上半年),每个月都接到10~20批散热基板小批量试作的订单。在近一年多来散热基板订货量所增加部分中,主要是高亮度LED光源用散热基板,以及电源基板;还有紫外线LED散热基板等。

该公司一般陶瓷基板的制造工艺方法,是在陶瓷底基片上采用电镀手段的半加成法形成电路图形。所制成基板具有电路图形和通孔尺寸的高精度。制出的导通孔也可达到高精细、高可靠性。这种低温烧制成形的LTCC基板,还具有易实现多层化的优点。

该公司所做的陶瓷基板用陶瓷基板材料,按不同的导热率指标值划分为两种,即一种的导热率为170W/m·k;另外一种的导热率为230W/m·k。另外,还常采用另一类陶瓷基基板材料,那就是氮化铝基的基板材料。它主要用于高亮度LED散热基板的制作,其市场在近期有明显的扩大。

除此以外,公司还十分注重前几年开发、问世的另一类新型散热基板 —— VCM (Variuos Clad Metal)线路板的市场发展。它的基板材料构成(由上到下)是由铜箔(80μm 厚)+ Ni层(1μm厚)+ 铜板(约500μm厚)。用此种铜板导热率高达390W/m·k在VCM 基板制造中加工制成铜柱,它与发热源(如LED芯片)相连,起到散热的功效。这种结构的散热基板具有高效散热特性,除在LED基板上得到使用外,也很适于大电流电路基板采用。

该公司VCM基板是根据客户的需求而开发的。它是将高导热率的铜柱内埋于基板绝缘层内的一种新型散热基板。由于近一、两年在LED封装设计上,将基板等封装支撑材料、部件去担负导电、散热两大功能已成为一个主流工艺路线。因此,散热基板需要去更出色地担负“供电”和“热转移”两大功能。这种LED散热设计思路形成、实施,也使得芯片发出热的散热解决方式,由原来普遍采用的金属散热片方式(采用较厚铝基的散热基板方式,可属于此类)向着铜柱(或称为铜凸块)的散热方式转变,即铜柱的散热方式已成为一个发展的潮流。采用埋入绝缘层内铜柱的散热方式,需要有它周围的具有高绝缘可靠性的绝缘层制作技术的配合。在此方面AIN公司还在基板绝缘层构成上进行了创新。它通过涂布法形成的绝缘层,包围在铜柱的外侧。在这种绝缘层的树脂组成中加入了陶瓷粉,这样就成功地实现了它的高效热转移和高绝缘可靠性的目的。

VCM基板制作的一个明显特点是对厚铜板(约500μm厚)进行蚀刻加工。在不了解它的具体蚀刻加工工艺的客户,很可能对这种厚铜板加工是否会造成成本上升的疑虑。其实,实际上该公司为了降低它的加工成本,,自创了一种可回收碱性蚀刻液的技术。采用了此技术可大幅度地降低蚀刻成本。尽管如此该公司还认为,追求基板的低成本化仍是本公司今后在这类新型散热基板的工艺技术开发中的重要课题。

AIN公司也生产金属基散热基板。这类基板是采用公司自制的高导热性的粘接片,与 铜箔、金属板(铝板等)叠合在一起,经层压加工而制的。除了一般的金属基散热基板外,该公司还开发出了以ASiC为主体的底基材料,再在它的上面直接形成配线。它主要应用于LED光源用散热基板。这种ASiC基基板现已成为当前该公司散热基板方面在近期的开发重点。

为了使读者能更多地了解VCM基板的工艺过程及结构特点,以及在成本性、散热性上的优势,译者从相关的网站上下载、编译的VCM基板工艺过程参考图(见图2)。

图2

(未完,待续)

( 祝大同编译自日本《半导体产业新闻》报,2010年2月~4月

发表的“熱と戰ぅ!——放熱对策基板の最前线”连载文章)

氮化铝陶瓷基板用于IGBT模块的研究

氮化铝陶瓷基板在IGBT模块的深度研究 电动汽车、电力机车、智能电网等领域需要实现电能转换和控制的绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为电力电子器件。氮化铝陶瓷覆铜板既具有陶瓷的高导热性、高电绝缘性、高机械强度、低膨胀等特性,又具有无氧铜的高导电性和优异的焊接性能,是IGBT模块封装的关键基础材料。本文采用直接覆铜工艺(DBC)和活性金属焊接工艺(AMB)制备了氮化铝陶瓷覆铜板,对比了两种工艺的异同点和制备的氮化铝陶瓷覆铜板的性能差异,并指出氮化硅陶瓷覆铜板有望在下一代功率模块上广泛应用。 IGBT作为电力电气功率器件的背景 随着《中国制造2015》、《工业绿色发展专项行动实施方案》、《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》以及“特高压规划”等一系列的政策密集出台,我国的高速铁路、城市轨道交通、新能源汽车、智能电网和风能发电等项目成为未来几年“绿色经济”的热点。而这些项目对于高压大功率IGBT模块的需求迫切且数量巨大。由于高压大功率IGBT模块技术门槛较高,难度较大,特别是要求封装材料散热性能更好、可靠性更高、载流量更大。但是国内相关技术水平落后导致国内高压IGBT市场被欧、美、日等国家所垄断,高压IGBT产品价格高、交货周期长、产能不足,严重限制了我国动力机车、电动汽车和新能源等领域的发展。 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)全称绝缘栅双极型晶体管,是实现电能转换和控制的最先进的电力电子器件,具有输入阻抗大、驱动功率小、开关速度快、工作频率高、饱和压降低、安全工作区大和可耐高电压和大电流等一系列优点,被誉为现代工业变流装置的“CPU”,在轨道交通、航空航天、新能

铝基板的制作流程及规范

铝基板制作及规范 ---作者:贺梅 随着电子产品轻、薄、小、高密度、多功能化发展促使PCB上元件组装密度和集成度越来越高,功率消耗越来越大,对PCB基板的散热性要求越来越迫切,如果基板的散热性不好,就会导致印制电路板上元器件过热,从而使整机可靠性下降。在此背景下诞生了高散热金属PCB基板,铝基板是金属基板应用最广的一种.且具有良好的导热性,电气绝缘性. 一,铝基板的材料,构造分类 1. 材料 热处理以强化铝质硬度,在表面起防氧化及防擦花的作用;为促进散热作用,在PP片一般会在PP 树脂中添加适量陶瓷粉末. 二.产品主要用于哪些区域 1.汽车、摩托车的点火器,电压调节器. 2.电源(大功率电源)及晶体管,电源交换器. 3.电子,电脑CPU,LED灯及显示板. 4.音响输出、均衡及前置放大器

5.太阳能基板电池、半导体绝缘散热 等等及其它 三.铝基板的特点 1.采用表面贴装技术 2.在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理,无需散热器. 3.降低产品运行温度,提高产品功率密度和可靠性,延长产品使用寿命. 双面铝 ,所以采用了塞树脂预大制作! 普通单面铝基板例如(019189),没有插件孔,没有沉头孔的情况下只需二次钻孔即可,板内和SET边上的定位孔都需要做二钻,,PNL板边的3.175MM,2.0MM,和料号孔一次钻出,二次钻孔板边只需加3.175MM定位孔.二次钻孔在成型前. 2.FR4+铝基

例如(018980) FR4相当于一个正常双面板做, FR4+铝基,铝基主要是起散热作用,双面基板一般会采用0.2MM-0.4MM的双面板,双面板的制作流程正常,同常规做法一样,在CAM制作时需钻上铆钉孔,压合与铝板铆合用,铝板则需钻孔而已,然后压合. 3.双面铝基板 目前我们公司还没有生产,简单介绍下 铝基板双面板主要是采用绝缘制作 五 1., 2.. 4.以上 5. 此方法在制作时: 线路层正常预大,然后将线路板所有贴片(除光学点外)在预大的基础上再加大单边0.1MM,将阻焊对应的贴片缩小比线路加大后的贴片小单边0.1MM即可.如图:

LED陶瓷散热基板

LE D 陶瓷散热基板 一. 引言 LED 产品具有节能、省电、高效率、反应时间快、寿命周期长、具有环保效益等优点,是近年来最受瞩目的产业之一,图1为2006-2009年高亮度LED 市场增长趋势图。 销售收入/亿美元图1 2006-2009年高亮度LED 市场增长 随着LED 照明的需求日趋迫切,高功率LED 的散热问题益发受到重视,因为过高的温度会导致LED 发光效率衰减,通常LED 高功率产品输入功率约为15%能转换成光,剩下85%的电能均转换为热能。LED 运作所产生的废热若无法有效散出,将会使LED 结面温度过高,进而影响产品生命周期、发光效率、稳定性,对LED 的寿命造成致命性的影响。图2为LED 结面温度与发光效率的关系图,当结面温度由25℃上升至100℃时,其发光效率将会衰退20%到75%不等,其中又以黄色光衰退75%最为严重。此外,当操作温度由63℃升到74℃时,LED 平均寿命将会减少3/4。因此,散热问题是LED 产业永远无法逃避的重要课题,要提升LED 的发光效率,必须要解决散热问题。 -40-20020406080100120 结温/℃ 图2 LED 结面温度与发光效率关系图

二. LED散热途径 在了解LED散热问题之前,必须先了解其散热途径,进而针对散热瓶颈进行改善。依据不同的封装技术,其散热方法亦有所不同,而LED各种散热途径方法如图3所示: 图3 LED各种散热途径 散热途径说明: ①从空气中散热 ②热能直接由System circuit board导出 ③经由金线将热能导出 ④若为共晶及Flip chip制程,热能将经由通孔至系统电路板而导出 一般而言,LED颗粒(Die)以打金线、共晶或覆晶方式连结于其基板上(Substrate of LED Die)而形成LED芯片(chip),而后LED芯片固定于系统的电路板上(System circuit board)。因此,LED可能的散热途径为直接从空气中散热(如图3途径①所示),或经由LED颗粒基板至系统电路板再到大气环境。而散热由系统电路板至大气环境的速率取决于整个发光灯具或系统的设计。 然而,现阶段的整个系统的散热瓶颈,多数发生在将热量从LED颗粒传导至其基板再到系统电路板为主。此部分的可能散热途径:其一为直接由晶粒基板散热至系统电路板(如图3途径②所示),在此散热途径里,其LED颗粒基板材料的热散能力是很重要的参数。另一方面,LED所产生的热也会经由电极金属导线至系统电路板,一般而言,利用金线方式做电极接合下,散热受金属线本身较细长的几何形状而受限(如图3途径③所示);因此,近来有共晶 (Eutect ic) 或覆晶(Flip chip)接合方式,这种设计大幅减少导线长度,并大幅增加导线截面积,如此一来,由LED电极导线至系统电路板的散热效率将有效提升(如图3途径④所示)。 经由以上散热途径解释,可得知散热基板材料的选择与其LED颗粒的封装方式在LED 热散管理上占了极重要的一环。 三. LED散热基板 LED散热基板主要是利用其散热基板材料本身具有较佳的热传导性,将热源从LED晶粒导出。因此,我们从LED散热途径叙述中,可将LED散热基板分为两大类别,分别为LED晶粒基板与系统电路板,此两种不同的散热基板分别承载着LED晶粒与LED晶片将LED晶粒发光时所产生的热能,经由 LED晶粒散热基板至系统电路板,而后由大气环境吸收,以达到热散的效果。 系统电路板 系统电路板主要是作为LED散热系统中,最后将热能传导至散热鳍片、外壳或大气中的材料。近年来印刷电路板(PCB)的生产技术已非常纯熟,早期LED产品的系统电路板多以PCB 为主,但随着高功率LED的需求增加,PCB材料散热能力有限,使其无法应用于高功率产品,为了改善高功率LED散热问题,近期已发展出高热导系数铝基板(MCPCB),利用金属材料散热特性较佳的特色,以达到高功率产品散热的目的。然而随着LED亮度与效能要求的持续发

七大方面解析氮化铝陶瓷基板的分类和特性

七大方面解析氮化铝陶瓷基板的分类和特性 氮化铝陶瓷基板在大功率器件模组,航天航空等领域备受欢迎,那么氮化铝陶瓷基板都有哪些种分类以及氮化铝陶瓷基板特性都体现在哪些方面? 一,什么是氮化铝陶瓷基板以及氮化铝陶瓷基板的材料 氮化铝陶瓷基板是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷基板,也叫氮化铝陶瓷基片。热导率高,膨胀系数低,强度高,耐高温,耐化学腐蚀,电阻率高,介电损耗小,是大功率集成电路和散热功能的重要器件。 二,氮化铝陶瓷基板分类 1,按电镀要求来分 氮化铝陶瓷覆铜基板(氮化铝覆铜陶瓷基板),旨在氮化铝陶瓷基板上面做电镀铜,有做双面覆铜和单面覆铜的。 2,按应用领域分 LED氮化铝陶瓷基板(氮化铝led陶瓷基板),主要用于LED大功率灯珠模块,极大的提高了散热性能。 igbt氮化铝陶瓷基板,一般用于通信高频领域。 3,按工艺来分 氮化铝陶瓷基板cob(氮化铝陶瓷cob基板),主要用于Led倒装方面。 dpc氮化铝陶瓷基板,采用DPC薄膜制作工艺,一般精密较高。 dpc氮化铝陶瓷基板(AlN氮化铝dbc陶瓷覆铜基板),是一种厚膜工艺,一般可以实现大批量生产。 氮化铝陶瓷基板承烧板 3,按地域分

有的客户对特定的氮化铝陶瓷基板希望是特定地域的陶瓷基板生产厂家,因此有了: 日本氮化铝陶瓷基板 氮化铝陶瓷基板台湾 氮化铝陶瓷基板成都 福建氮化铝陶瓷基板 东莞氮化铝陶瓷基板 台湾氮化铝陶瓷散热基板 氮化铝陶瓷基板珠海 氮化铝陶瓷基板上海 4,导热能力来分 高导热氮化铝陶瓷基板,导热系数一般较高,一般厚度较薄,一般导热大于等于170W的。 氮化铝陶瓷散热基板,比氧化铝陶瓷基板散热好,大于等于50W~170W. 三,氮化铝陶瓷基板特性都有哪一些? 1,氮化铝陶瓷基板pcb优缺点 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。氮化铝陶瓷基板,热导率高,膨胀系数低,强度高,耐高温,耐化学腐蚀,电阻率高,介电损耗小,是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。硬度较高,交工难度大,压合非常难,一般加工成单双面面陶瓷基板pcb. 2,氮化铝陶瓷基板产品规格(尺寸/厚度、脆性) 氮化铝陶瓷基板的产品规格尺寸厚度,有不同的尺寸对应不同个的厚度,具体如下: 氮化铝陶瓷基板尺寸一般最大在140mm*190mm,氮化铝陶瓷基板厚度一般在

日本电气化学(Denka)散热铝基板中文介绍

日本电气化学工业有限公司 DENKA

The field suitable for Hybrid IC Audio 音频Power AMP. 功率放Pre-AMP. 前置Regulator 调节 EPS 应急电源 Power module 电源模 LED发光二极 Oscillator 振Micro-strip circuit HITTPLATE高导 (IMS) CPU board 中央处理器 Power supply 电源供 Inverter 换 Transistor 晶体 Motor driver 马达DC/DC Converter 直流/ SW regulator 开关调VTR, TV 磁带录像机, Tuner 调谐器Regulator 调节 适用与混合集成 电路领域 . Suitable field for IMS The

适用于工业管理学会

Classification of printed circuit board 印刷线路板的分类 Flexiuble Ceramic substrate 陶瓷基片 Insulated Metal Substrate 绝缘金属基材 厚膜陶瓷线路板 Substrate with thin circuit.薄膜陶瓷线路板 Substrate Multi-layer 多层陶瓷线路板 (铝,铜,铁) Metal Core Substrate (Al, Cu, Fe)金属芯基材(铝, Paper based material (phenol) 纸基板(酚基材) Glass cloth based material (epoxy, polyimide)玻璃基材(环氧树脂,聚酰亚胺) Rigid substrate 刚性基板 Organic substrate 有机基板

铝基板制作规范

铝基板铝基板制作规范制作规范 1.0福斯莱特铝基板制作规范前言 随着电子技术的发展和进步,电子产品逐渐向轻、薄、小、个性化、高可靠性、多功能化已成为必然趋势。福斯莱特铝基板顺应此趋势而诞生,该产品以优异的散热性,机械加工性,尺寸稳定性及电气性能在混合集成电路、汽车、办公自动化、大功率电气设备、电源设备等领域近年得到了广泛应用。铝基覆铜板1969年由日本三洋公司首先发明,我国于1988年开始研制和生产,福斯莱特公司从2005年开始研发并小批量生产,为了适应量产化稳质生产,提升生产效率,并作为员工操作的依据,特拟制此份制作规范,此份文件同时也是本岗位新进员工培训之教材。

2.0福斯莱特铝基板制作规范适用范围 本作业规范适用于铝基覆铜板的制作全过程。 3.0福斯莱特铝基板制作规范部门职责 3.1.生产部负责本操作规范的执行,有疑问及时反馈到工艺等部门。 3.2.工艺、研发部负责本规范的制定和修订,并协助解决生产遇到的问题。 3.3.品质部负责对本规范的监控以及品质保证。 4.0福斯莱特铝基板制作规范工艺流程 4.1喷锡或沉金板 开料→一次钻孔→线路→蚀刻→蚀检→阻焊(二次阻焊)→文字→喷锡或沉金→二次钻孔→锣板或冲板 →测试(包括开短路测试和耐压测试)→终检→包装→出货。 4.2沉银、沉锡或OSP板 开料→一次钻孔→线路→蚀刻→蚀检→阻焊(二次阻焊)→文字→二次钻孔→锣板或冲板→测试(包括开短路测试和高压测试)→终检1→沉银、沉锡或OSP→终检2→包装→出货。 4.3杯孔或杯孔镀银工艺板 开料→一次钻孔→线路→蚀刻→蚀检→阻焊(二次阻焊)→文字→喷锡或沉金→ 杯孔板:二次钻孔→铣杯→锣板或冲板→测试(包括开短路测试和高压测试)→终检→包装→出货。 杯孔镀银板:印蓝胶→杯孔镀亮银→二次钻孔→锣板或冲板→测试

陶瓷散热基板与MCPCB的散热差异分析比较

陶瓷散热基板与MCPCB的散热差异分析比较 随着科技日新月异的发展,近年来全球环保的意识抬头,如何有效开发出节能省电的科技产品已成为现今趋势。就LED产业而言,慢慢这几年内成为快速发的新兴产业之一,在2010年的中国世博会中可看出LED的技术更是发光异彩,从上游到下游的生产制造,每一环节都是非常重要的角色。 针对LED的发光效率会随着使用时间的增长与应用的次数增加而持续降低,过高的接面温度会加速影响其LED发光的色温品质致衰减,所以接面温度与LED发光亮度呈现反比的关系。此外,随着LED芯片尺寸的增加与多晶LED封装设计的发展,LED载板的热负荷亦倍增,此时除载板材料的散热能力外,其材料的热稳定性便左右了LED产品寿命。简单的说,高功率LED产品的载板材料需同时具备高散热与高耐热的特性,因此封装基板的材质就成为关键因素。 在传统LED散热基板的应用上,Metal Core PCB(MCPCB)与陶瓷散热基板应用范围是有所区别的,MCPCB主要使用于系统电路板,陶瓷散热基板则是应用于LED芯片基板,然而随着LED需求的演化,二者逐渐被应用于COB(Chip on board)的工艺上,下文将针对此二种材料作进一步讨论与比较。 MCPCB MCPCB主要是从早期的铜箔印刷式电路板(FR4)慢慢演变而成,MCPCB与FR4之间最大的差异是,MCPCB以金属为核心技术,采用铝或铜金属作为电路板之底材,在基板上附着上一层铜箔或铜板金属板作线路,用以改善散热不佳等问题。MCPCB的结构图如图1所示: 图1 MCPCB结构图 因铝金属本身具有良好的延展性与热传导,结合铜金属的高热传导率,理当有非常良好的导热/散热效果。

银基多层氮化铝陶瓷基板低温共烧的工艺研究

Semiconductor Technology Vol. 29 No. 3 March 2004 41 1 引言 随着半导体IC芯片集成化、速度和功率的日益提高,以及电子整机向小、轻、薄方向发展,对与之相适应的高密度电路基板的要求也越来越高。过去采用高温共烧技术制成的多层陶瓷基板,由于布线导体材料必须是诸如钨、锰等高熔点金属,不仅电阻大,性能差,而且成本高,很难推广应用。而AlN/glass复合材料的烧结温度可控制在1000℃以内,从而使得和高导电银的共烧成为可能。 本文将研究以银为共烧布线材料,采用丝网印刷金属化图形,流延制备AlN/glass复合材料坯片,来实现低温共烧。 2 实验过程 银基多层氮化铝陶瓷基板低温共烧的工艺研究 戎瑞芬,汪荣昌,顾志光 (复旦大学材料科学系, 上海 200433) 摘要:从低温共烧的工艺角度来研究氮化铝坯片和银浆的排胶,从而确立排胶的温度及烧结气氛的控制。结果表明,二次排胶法与在氮气气氛中加入微量氧进行烧结,获得了综合性能优良的银布线多层陶瓷基板。 关键词:氮化铝;银浆;排胶;低温共烧 中图分类号:TN405;TB35 文献标识码:A 文章编号:1003-353X(2004)03-0041-03 Research of LTCC technology of silver-basemultilayer AlN ceramic substrates RONG Rui-fen, WANG Rong-chang, GU Zhi-guang, ( Department of Material Science, Fudan University, Shanghai 200433,China) Abstract: The process of organic vehicle evacuation of AlN green tape and Ag conductor paste have been researched in the view of LTCC technology, and optimum condition of organic vehicleevacuation temperature and cofiring atmosphere have been determined. The result shows that thebest comprehensive properties of silver conductor multilayer AlN ceramic substrates can beenachieved by two-step organic vehicle evacuation technology and cofire the substrate using mixedatmosphere gases of nitride and micro fraction of oxide. Key words: AlN;Ag conductor paste;vehicle evacuation;LTCC 图1 AlN多层基板制备工艺流程图AlN多层基板制备工艺流程图见图1。 专题报 道

陶瓷基板应用行业前景以及行业发展

陶瓷基板应用行业前景以及行业发展陶瓷基板无论在LED大功率照明、大功率模组、制冷片,还是在汽车电子等领域发展需要增加,今天小编就来分享一些陶瓷基板的应用行业清洁和行业发展情况。 陶瓷基板应用行业具体有哪些? 1,氧化铝陶瓷覆铜板电容压力传感器在各种汽车上用量巨大,市场达近百亿,但是目前氧化铝陶瓷覆铜板主要依赖进口,国内的陶瓷氧化铝板在材料的弹性模量、弹性变形循环次数、使用寿命和可靠性凤方面还有差距,尚未进入商业化实际应用。 2,在航天发动机、风力发电、数控机床等高端装备所使用的陶瓷转承,不但要求高的力学性能和热学性能,而且要求优异的耐磨性、可靠性和长寿命,目前国产的氮化硅陶瓷轴承球与日本东芝陶瓷公司还有明显差距;与国际上著名的瑞典SKF公司、德国的FAG公司和日本的KOYO等轴承公司相比,我们的轴承还处于产业产业链的中低端,像风电和数控机床等高端产品还依赖进口。 3,在汽车、冶金、航天航空领域的机械加工大量使用陶瓷刀头,据统计市场需求达数十亿元。陶瓷刀具包括氧化铝陶瓷基、氮化硅基、氧化锆增韧氧化铝、氮碳化钛体系等,要求具有高硬度。高强度和高可靠性。目前国内企业只能生产少量非氧化铝陶瓷刀具,二像汽车缸套加工用量巨大的氧化铝套擦刀具还依赖从瑞典sandvik、日本京瓷、日本NTK公司、德国CeranTec公司进口。 4,在军工国防用到的透明和透红线陶瓷材料,如果氧化钇、氧化镁、阿隆、镁铝尖晶石)陶瓷以及具有激光特性透明陶瓷。目前我们的技术还限于制备有限的尺寸,对于国际上已经达到半米大尺寸透明陶瓷材料我们还很困难,无论在工艺技术和装备上均有差距。

陶瓷基板行业发展趋势 根据新思界产业研究中心发布的《2019-2023年氮化铝陶瓷基板行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,氧化层会对氮化铝陶瓷的热导率产生影响,在基板生产过程中,其加工工艺需进行严格把控,才能保证氮化铝陶瓷基板的优异性能。尽管我国氮化铝陶瓷基板行业在研究领域已经取得一定成果,与国际先进水平的差距不断缩小,但批量生产能力依然不足,仅有军工背景的斯利通具有量产能力。斯利通以及部分台湾企业氮化铝陶瓷基板产量无法满足国内市场需求,我国氮化铝陶瓷基板市场对外依赖度高。 新思界行业分析人士表示,氮化铝陶瓷是现阶段性能最为优异的PCB基板材料,由于其生产难度大、生产企业数量少,其产品价格较高,应用范围相对较窄。但随着氮化铝陶瓷基板技术工艺不断进步,生产成本不断下降,叠加电子产品小型化、集成化、多功能化成为趋势,行业未来发展潜力巨大。在此情况下,我国PCB基板行业中有实力的企业需尽快突破氮化铝陶瓷基板量产瓶颈,实现进口替代。 陶瓷基板龙头企业也非常关注陶瓷基板的发展动向和发展前景。更多陶瓷基板行业信息可以咨询金瑞欣特种电路,金瑞欣十年制作经验,用心服务好每一个客户,做好每一块板。

铝基板【铝基板散热设计方案】

1 铝 基 板 散 热 设 计 方 案 以LDM150-48S5/LDM150-48S3V3为例 一、计算两种产品在自然风冷状态下需配散热器的散热尺寸: LDM150-48S5的功耗为P D =150/0.87-150=22.4W ,△T=95-55=40℃,Rth=△T/P D =1.786/W ℃; LDM150-48S3V3的功耗为P D =100/0.86-100=16.28W ,△T=95-55=40℃,Rth=△T/P D =2.46/W ℃; 考虑10%的安全余量:LDM150-48S5的热阻取1.6/W ℃, LDM150-48S3V3 的热阻取2.2/W ℃, 根据此热阻估算散热器的散热面积,数据如表一: 表一 热阻 (/W ℃) 水平放置时的散热面积(cm 2)垂直放置时的散热面积(cm 2)型号1.6 900500LDM150-48S52.2500350LDM150-48S3V3 二、我公司现有的散热器的现状: 与此两种电源模块安装尺寸配套的散热器有两种,型号分别为:AHS -107H 、AHS -LDG100, 表二为两种散热器的指标参数: 表二 型号外型尺寸(mm )散热面积估算值(cm 2 ) AHS-107H 61×58×11113 AHS-LDG10087×80×36650 三、方案阐述: 有两种方案: 第一种、从经济角度来看,最好采用我公司的散热器,不仅减少了对外采购时散热器供应商针对本产品的研发费用,而一些用户根据实际使用情况愿意自己选配散热器。 对于型号为LDM100-48S3V3的电源模块,我们推荐型号为AHS -107H 的散热器,如果用户空间允许,我们推荐型号为AHS -LDG100的散热器,这样散热效果比较好,并且我们提供给用户关于使用AHS -107H 这种散热器的温度曲线。以下为配这种散热器的温度曲线: 对于型号为LDM150-48S5的电源模块,我们推荐型号为AHS -LDG100的散热器,并且我们提供给用户关于使用这种散热器的温度曲线。图二为温度曲线: 【铝基板品牌网】https://www.doczj.com/doc/1d7595444.html, 小强铝基板制作 打造专业可靠的铝基板,提供高效一流的服务!诚信客户!回报社会!

陶瓷基板的现状与发展分析

陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性,广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。本文简要介绍了目前陶瓷基板的现状与以后的发展。 陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性,广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。本文简要介绍了目前陶瓷基板的现状与以后的发展。 1、塑料和陶瓷材料的比较 塑料尤其是环氧树脂由于比较好的经济性,至目前为止依然占据整个电子市场的统治地位,但是许多特殊领域比如高温、线膨胀系数不匹配、气密性、稳定性、机械性能等方面显然不适合,即使在环氧树脂中添加大量的有机溴化物也无济于事。 相对于塑料材料,陶瓷材料也在电子工业扮演者重要的角色,其电阻高,高频特性突出,且具有热导率高、化学稳定性佳、热稳定性和熔点高等优点。在电子线路的设计和制造非常需要这些的性能,因此陶瓷被广泛用于不同厚膜、薄膜或和电路的基板材料,还可以用作绝缘体,在热性能要求苛刻的电路中做导热通路以及用来制造各种电子元件。 2、各种陶瓷材料的比较 2.1 Al2O3 到目前为止,氧化铝基板是电子工业中最常用的基板材料,因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物陶瓷,强度及化学稳定性高,且原料来源丰富,适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。 2.2 BeO 具有比金属铝还高的热导率,应用于需要高热导的场合,但温度超过300℃后迅速降低,最重要的是由于其毒性限制了自身的发展。 2.3 AlN AlN有两个非常重要的性能值得注意:一个是高的热导率,一个是与Si相匹配的膨胀系数。缺点是即使在表面有非常薄的氧化层也会对热导率产生影响,只有对材料和工艺进行严格控制才能制造出一致性较好的AlN基板。目前大规模的AlN生产技术国内还是不成熟,

为何氮化铝陶瓷基板最适合LED散热基板

为何氮化铝陶瓷基板最适合LED散热基板呢? LED向着高效率、高密度、大功率等方面发展。体国内LED有了突飞猛进的进展,功率也是越来越大,开发性能优越的散热材料已成为解决LED散热问题的当务之急。一般来说,LED发光效率和使用寿命会随结温的增加而下降,当结温达到125℃以上时,LED甚至会出现失效。为使LED结温保持在较低温度下,必须采用高热导率、低热阻的散热基板材料和合理的封装工艺,以降低LED总体的封装热阻。氮化铝陶瓷基板作为LED散热基板实在必行。 LED散热基板市场现状 现阶段常用基板材料有Si、金属及金属合金材料、陶瓷和复合材料等,它们的热膨胀系数与热导率如下表所示。其中Si材料成本高;金属及金属合金材料的固有导电性、热膨胀系数与芯片材料不匹配;陶瓷材料难加工等缺点,均很难同时满足大功率基板的各种性能要求。 LED散热基板三种类型以及特点 功率型LED封装技术发展至今,可供选用的散热基板主要有环氧树脂覆铜基板、金属基覆铜基板、金属基复合基板、陶瓷覆铜基板等。 环氧树脂覆铜基板是传统电子封装中应用最广泛的基板。它起到支撑、导电和绝缘三个作用。其主要特性有:成本低、较高的耐吸湿性、密度低、易加工、易实现微细图形电路、适合大规模生产等。但由于FR-4的基底材料是环氧树脂,有机材料的热导率低,耐高温性差,因此FR-4不能适应高密度、高功率LED封装要求,一般只用于小功率LED封装中。 金属基覆铜基板是继FR-4后出现的一种新型基板。它是将铜箔电路及高分子绝缘层通过导热粘结材料与具有高热导系数的金属、底座直接粘结制得,其热导率约为1.12

W/m·K,相比FR-4有较大的提高。由于具有优异的散热性,它已成为目前大功率LED 散热基板市场上应用最广泛的产品。但也有其固有的缺点:高分子绝缘层的热导率较低,只有0.3W/m·K,导致热量不能很好的从芯片直接传到金属底座上;金属Cu、Al的热膨胀系数较大,可能造成比较严重的热失配问题。 金属基复合基板最具代表性的材料是铝碳化硅。铝碳化硅是将SiC陶瓷的低膨胀系数和金属Al的高导热率结合在一起的金属基复合材料,它综合了两种材料的优点,具有低密度、低热膨胀系数、高热导率、高刚度等一系列优异特性。AlSiC的热膨胀系数可以通过改变SiC的含量来加以调试,使其与相邻材料的热膨胀系数相匹配,从而将两者的热应力减至最小。 陶瓷基板作为LED散热基板的优势 陶瓷基板材料常见的主要有Al2O3、氮化铝、SiC、BN、BeO、Si3N4等,与其他基板材料相比,陶瓷基板在机械性质、电学性质、热学性质具有以下特点: (1)机械性能。机械强度,能用作为支持构件;加工性好,尺寸精度高;表面光滑,无微裂纹、弯曲等。 (2)热学性质。导热系数大,热膨胀系数与Si和GaAs等芯片材料相匹配,耐热性能良好。 (3)电学性质。介电常数低,介电损耗小,绝缘电阻及绝缘破坏电高,在高温、高湿度条件下性能稳定,可靠性高。 (4)其他性质。化学稳定性好,无吸湿性;耐油、耐化学药品;无毒、无公害、α射线放出量小;晶体结构稳定,在使用温度范围内不易发生变化;原材料资源丰富。 氮化铝陶瓷基板为何能成为最适合的LED散热基板? 长期以来,Al2O3和BeO陶瓷是大功率封装两种主要基板材料。但这两种基板材

铝基板系列(高导热铝基板)

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小强铝基板制作
铝基板系列(高导热铝基板) ,高导热铝基板是铝基板行 业中高端导热系数的铝基板,目前在全球有 5-10 家厂家在生产 制造。
(高导热铝基板) 高导热铝基板的产品项目涵盖了照明产品整个行业, 如商 业照明,室内照明。整体情况来看,LED 铝基板在未来几年依 然保持高速发展,出口金额会稳步增长,但出口增幅下降。内销 方面由于经济的持续发展,则迎来了高速增长期。 然而中国的 高导热铝基板行业近 5 年的快速发展, 到今天也造成了激烈的竞 争局面。因 LED 照明相关技术与散热性能等原因,使 LED 在国 内市场发展缓慢,而大部份 LED 照明用于出口,这方面不断给 于高导热铝基板发展空间与时间。在未来国家大力指导攻克下, 高导热铝基板技术会越来越完善。 高导热铝基板参数, 一般耐压 4000V, 导热系数 2.0 以上, 热阻值小于 0.8,

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铜箔:Copder foil 1OZ 电解铜 导热胶或者 PP 70um 热阻 0.8℃/W 铝板:Aluminum sheet 1.5MM±10% 1060 系列 产品特性:product characteristic 测试项目:Test ltem 单位:Unit 测试资料:Test data 测试 标准:Test standard 剥离强度 N/mm 1.9 1.9 热阻 ℃/W 0.175(低热阻) 导热系数 W/m.k 2.5-3.0 1.0 耐浸焊性 秒 288℃ 120 秒不分层不起泡 288℃ 120 秒 击穿电压 KV 4.6KV-6KV 4.6KV 高导热铝基板一般来自台湾和美国居多, 绝缘层大多为导热 胶和陶瓷粉末组成,高导热铝基板应用于高端电器和高端 LED 灯具产品(大功率路灯、大功率射灯、大功率机电电器等) ,高 导热铝基板是铝基板未来发展的趋势, 一些出口的照明厂家的最 佳选择材料,品质可靠稳定,寿命长。

陶瓷散热基板与MCPCB的散热差异分析比

陶瓷散热基板与MCPCB的散热差异分析比 随着科技日新月异的发展,近年来全球环保的意识抬头,如何有效开发出 节能省电的科技产品已成为现今趋势。就LED 产业而言,慢慢这几年内成为 快速发的新兴产业之一,在2010 年的中国世博会中可看出LED 的技术更是发光异彩,从上游到下游的生产制造,每一环节都是非常重要的角色。 针对LED 的发光效率会随着使用时间的增长与应用的次数增加而持续降低,过高的接面温度会加速影响其LED 发光的色温品质致衰减,所以接面温度与LED 发光亮度呈现反比的关系。此外,随着LED 芯片尺寸的增加与多晶LED 封装设计的发展,LED 载板的热负荷亦倍增,此时除载板材料的散热能力外,其材料的热稳定性便左右了LED 产品寿命。简单的说,高功率LED 产品的载 板材料需同时具备高散热与高耐热的特性,因此封装基板的材质就成为关键因素。 在传统LED 散热基板的应用上,Metal Core PCB(MCPCB)与陶瓷散热基板应用范围是有所区别的,MCPCB 主要使用于系统电路板,陶瓷散热基板则是应 用于LED 芯片基板,然而随着LED 需求的演化,二者逐渐被应用于 COB(Chip ON board)的工艺上,下文将针对此二种材料作进一步讨论与比较。MCPCB MCPCB 主要是从早期的铜箔印刷式电路板(FR4)慢慢演变而成,MCPCB 与FR4 之间最大的差异是,MCPCB 以金属为核心技术,采用铝或铜金属作为电 路板之底材,在基板上附着上一层铜箔或铜板金属板作线路,用以改善散热不 佳等问题。MCPCB 的结构图如图1 所示: 图1 MCPCB 结构图 因铝金属本身具有良好的延展性与热传导,结合铜金属的高热传导率,理当

氮化铝陶瓷基板生产制作流程和加工制造工艺

氮化铝陶瓷基板生产制作流程和加工制造工艺 氮化铝陶瓷基板相对于氧化铝套基板而氧,机械强度和硬度增加,相应的导热率比氧化铝陶瓷基板更高。氮化铝陶瓷基板生产制作难度增加,加工工艺也有所不同。今天小编主要是讲述一下氮化铝陶瓷基板生产制作流程和加工制造工艺。 一,氮化铝陶瓷基板生产制作流程 1,氮化铝陶瓷基板生产制作过程 氮化铝陶瓷基板生产制作流程,大致和陶瓷基板的制作流程接近,需要做烧结工艺,厚膜工艺,薄膜工艺因此具的制作流程和细节有所不同。氮化铝陶瓷基板制作流程详见文章“关于氧化铝陶瓷基板这个八个方面你知道几个?” 2,氮化铝陶瓷基板研磨 氮化铝陶瓷电路板的制作流程是非常复杂的,第一步就是氮化铝陶瓷电路板的表面处理,也叫作研磨,其作用是去除其表面的附着物以及平整度的改善。 众所周知,氮化铝陶瓷基板会比氧化铝陶瓷电路板的硬度高很多,遇到比较薄的板厚要求的时候,研磨就是一个非常难得事情了,要保证氮化铝陶瓷电路板不会碎裂,还要达到尺寸精度和表面粗糙度的要求,需要专业的人操作。 不同的研磨方式对氮化铝陶瓷电路板的平整度、生产率、成品率的影响都是很大的,而且后续的工序是没办法提高基材的几何形状的精度。所以氮化铝陶瓷电路板的制作选用的都是离散磨料双面研磨,对于生产企业来讲整个工序的成本会提升很多,但是为了使客户得到比较完美的氮化铝陶瓷电路板。 另外研磨液是一种溶于水的研磨剂,能够很好的做到去油污,防锈,清洁和增光效果,所以可以让氮化铝陶瓷电路板超过原本的光泽。然而如今国内市场上的一些氮化铝

陶瓷电路板仍旧不够完美,例如产品的流痕问题,是困扰氮化铝陶瓷电路板加工行业的难题。主要还是没有办法达到比较好的成本控制和生产工艺。 3,氮化铝陶瓷基板切割打孔 金瑞欣特种电路采用是激光切割打孔,采用激光切割打孔的优点: ●采用皮秒或者飞秒激光器,超短脉冲加工无热传导,适于任意有机&无机材料的高 速切割与钻孔,小10μm的崩边和热影响区。 ●采用单激光器双光路分光技术,双激光头加工,效率提升一倍。 ●CCD视觉预扫描&自动抓靶定位、大加工范围650mm×450mm、XY平台拼接精 度≤±3μm。 ●支持多种视觉定位特征,如十字、实心圆、空心圆、L型直角边、影像特征点等。 ●自动清洗、视觉检测分拣、自动上下料。 ●8年激光微细加工系统研发设计技术积淀、性能稳定、无耗材。 二,氮化铝陶瓷基板加工制造工艺 氮化铝陶瓷具有优良的绝缘性、导热性、耐高温性、耐腐蚀性以及与硅的热膨胀系数相匹配等优点,成为新一代大规模集成电路、半导体模块电路及大功率器件的理想散热和封装材料。成型工艺是陶瓷制备的关键技术,是提高产品性能和降低生产成本的重要环节之一。 1,氮化铝陶瓷的湿法成型工艺 陶瓷的湿法成型近年来成为研究的重点,因为湿法成型具有工艺简单、生产效率高、成本低和可制备复杂形状制品等优点,易于工业化推广。 湿法成型包括流延成型、注浆成型、注射成型和注凝成型等料浆均匀流到或涂到支撑板上,或用刀片均匀的刷到支撑面上,形成浆膜,经干燥形成一定厚度的均匀的素坯

铝基板和pcb板的区别

铝基板和pcb板的区别 什么是铝基板 铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板,一般单面板由三层结构所组成,分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。常见于LED照明产品。有正反两面,白色的一面是焊接LED引脚的,另一面呈现铝本色,一般会涂抹导热凝浆后与导热部分接触。目前还有陶瓷基板等等。 什么是PCB板 PCB板一般指印制电路板。印制电路板{PCB线路板},又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者。它的发展已有100多年的历史了;它的设计主要是版图设计;采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错,提高了自动化水平和生产劳动率。 按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其他多层线路板。由于印刷电路板并非一般终端产品,因此在名称的定义上略为混乱,例如:个人电脑用的母板,称为主板,而不能直接称为电路板,虽然主机板中有电路板的存在,但是并不相同,因此评估产业时两者有关却不能说相同。再譬如:因为有集成电路零件装载在电路板上,因而新闻媒体称他为IC板,但实质上他也不等同于印刷电路板。我们通常说的印刷电路板是指裸板-即没有上元器件的电路板。 铝基板和pcb板的区别 对于一些刚刚从事铝基板行业的小伙伴总会有这样的疑问,那就是铝基板与pcb板有什么区别,针对与这个疑问下面就具体的给大家说一说两者之间到底有那些区别? pcb板与铝基板在设计上都是按照pcb板的要求来设计的,目前在市场的铝基pcb板一般情况都是单面的铝基板,pcb板是一个大的种类,铝基板只是pcb板的一个种类而已,是铝基金属板,因其具备良好的导热性能,一般运用在LED行业。 pcb板一般而言就是铜基板,其也分为单面板与双面板,两者之间使用的材料是有很明显的区别的,铝基板的主要的材料是铝板,而pcb板主要的材料是铜。铝基板因其PP材料

LED陶瓷基板

LED陶瓷基板的技术分析与现状 ——本资料由·东莞市中实创半导体照明有限公司/ 工程部·整理与撰写—— 摘要: 陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性,广泛应用于功率电子、LED封装、多芯片模块等领域。本文简要介绍了目前LED封装陶瓷基板的技术现状与以后的发展。 关键字:LED陶瓷基板 LED产业 (一)前言: 陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性,广泛应用于功率电子、LED封装、多芯片模块等领域。LED散热基板的选择亦随着LED之线路设计、尺寸、发光效率…等条件的不同有设计上的差异,以目前市面上最常见的可区分为:①系统电路板,其主要是作为LED最后将热能传导到大气中、散热鳍片或外壳的散热系统,而列为系统电路板的种类包括:铝基板(MCPCB)、印刷电路板(PCB)以及软式印刷电路板(FPC);②LED芯片基板,是属于LED芯片与系统电路板两者之间热能导出的媒介,并藉由共晶或覆晶与LED芯片结合。为确保LED的散热稳定与LED芯片的发光效率,近期许多以陶瓷材料作为高功率LED散热基板之应用,其种类主要包含有:低温共烧多层陶瓷(LTCC)、高温共烧多层陶瓷(HTCC)、直接接合铜基板 (DBC)、直接镀铜基板(DPC)四种,以下本文将针对陶瓷LED芯片基板的种类做深入的探讨。 (二)陶瓷基板的定义和性能: 1.定义:陶瓷基板是以电子陶瓷为基的,对膜电路元件及外贴切元件形成一个支撑底座的片状材料。按照陶瓷基片应用领域的不同,又分为HIC(混合集成电路)陶瓷基片、聚焦电位器陶瓷基片、激光加热定影陶瓷基片、片式电阻基片、网络电阻基片等;按加工方式的不同,陶瓷基片分为模压片、激光划线片两大类。 2.陶瓷基板的性能: (1)机械性质 ?有足够高的机械强度,除搭载元件外,也能作为支持构件使用; ?加工性好,尺寸精度高;容易实现多层化; ?表面光滑,无翘曲、弯曲、微裂纹等。 (2)电学性质 ?绝缘电阻及绝缘破坏电压高; ?介电常数低; ?介电损耗小; ?在温度高、湿度大的条件下性能稳定,确保可靠性。 (3)热学性质 ?热导率高; ?热膨胀系数与相关材料匹配(特别是与Si的热膨胀系数要匹配); ?耐热性优良。 (4)其它性质 ?化学稳定性好;容易金属化,电路图形与其附着力强; ?无吸湿性;耐油、耐化学药品;α射线放出量小; ?所采用的物质五公害、无毒性;在使用温度范围内晶体结构不变化; ?原材料丰富;技术成熟;制造容易;价格低。 (三)陶瓷基板与金属基板的比较: LED散热基板主要分为金属基板与陶瓷基板。金属基板以铝或铜为材料,由于技术成熟,且具低成本优势,目前为一般LED产品所采用。而陶瓷基板线路对位精确度高,为业界公认导热与散热

铝基板系列(喷锡铝基板)

铝基板系列(喷锡铝基板)现在生产中有无铅喷锡和有铅喷锡2种,无铅喷锡已经越来越少,目前市场上流通的比较多的铝基板它的工艺是在纤维布上涂了一层胶。那这样的铝基板,它的热阻是1.7摄氏度/W,有的还会是3.2摄氏度/W。热阻比较高,所以它的热传导不是很好。传热也不均匀。不适合用在高品质,高亮度,高功率LED灯具上面。 (喷锡铝基板) 认识喷锡铝基板对LED散热的影响 大家知道LED的正常工作都有一个适当的温度条件,如果超出这个温度LED的性能就会受到影响,如果不很好控制温度的话就失去了LED灯长寿命的特点。

喷锡作为铝基板板面处理的一种最为常见的表面涂敷形式,被广泛地用于线路的生产,喷锡的质量的好坏直接会影响到后续客户生产时焊接的质量和焊锡性;因此喷锡的质量成为线路板生产厂家质量控制一个重点,喷锡又称热风整帄,是将印制板浸入熔融的焊料(通常为63/37sn/pb的焊料)中,再通过热风将印制板的表面及金属化孔内的多余焊料吹掉。 喷锡目前有两种:垂直喷锡和水平喷锡; 喷锡的主要作用: ①防治裸铜面氧化; ②保持焊锡性; 其他的表面处理的方式还有:热熔,有机保护膜OSP,化学锡,化学银,化学镍金,电镀镍金等;但是以喷锡板的性价比最好; 垂直喷锡主要存在以下缺点: ①板子上下受热不均,后进先出,容易出现板弯板翘的缺陷; ②焊盘上上锡厚度不均,由于热风的吹刮力和重力的作用是焊盘的下缘产生锡垂soldersag,使SMT表面贴装零件的焊接不易贴稳,容易造成焊后零件的偏移或碑立现象tombstoning ③板上裸铜上的焊盘与孔壁和焊锡接触的时间较长,一般大于6秒,铜溶量在焊锡炉增长较快,铜含量的增加会直接影响焊盘的焊锡性,因为生成的IMC合金层厚度太厚,使板子的保存期大大缩短shelflife;

LED封装领域用陶瓷基板现状与发展简要分析(附图)

LED封装领域用陶瓷基板现状与发展简要分析(附图) 陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性,广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。本文简要介绍了目前陶瓷基板的现状与以后的发展。 1、塑料和陶瓷材料的比较 塑料尤其是环氧树脂由于比较好的经济性,至目前为止依然占据整个电子市场的统治地位,但是许多特殊领域比如高温、线膨胀系数不匹配、气密性、稳定性、机械性能等方面显然不适合,即使在环氧树脂中添加大量的有机溴化物也无济于事。 相对于塑料材料,陶瓷材料也在电子工业扮演者重要的角色,其电阻高,高频特性突出,且具有热导率高、化学稳定性佳、热稳定性和熔点高等优点。在电子线路的设计和制造非常需要这些的性能,因此陶瓷被广泛用于不同厚膜、薄膜或和电路的基板材料,还可以用作绝缘体,在热性能要求苛刻的电路中做导热通路以及用来制造各种电子元件。 2、各种陶瓷材料的比较 2.1 Al2O3 到目前为止,氧化铝基板是电子工业中最常用的基板材料,因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物陶瓷,强度及化学稳定性高,且原料来源丰富,适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。 2.2 BeO 具有比金属铝还高的热导率,应用于需要高热导的场合,但温度超过300℃后迅速降低,最重要的是由于其毒性限制了自身的发展。 2.3 AlN AlN有两个非常重要的性能值得注意:一个是高的热导率,一个是与Si相匹配的膨胀系数。缺点是即使在表面有非常薄的氧化层也会对热导率产生影响,只有对材料和工艺进行严格控制才能制造出一致性较好的AlN基板。目前大规模的AlN生产技术国内还是不成熟,相对于Al2O3,AlN价格相对偏高许多,这个也是制约其发展的瓶颈。综合以上原因,可以知道,氧化铝陶瓷由于比较优越的综合性能,在目前微电子、功率电子、混合微电子、功率模块等领域还是处于主导地位而被大量运用。 陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性,广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。本文简要介绍了目前陶瓷基板的现状与以后的发展。 1、塑料和陶瓷材料的比较 塑料尤其是环氧树脂由于比较好的经济性,至目前为止依然占据整个电子市场的统治地位,但是许多特殊领域比如高温、线膨胀系数不匹配、气密性、稳定性、机械性能等方面显然不适合,即使在环氧树脂中添加大量的有机溴化物也无济于事。 相对于塑料材料,陶瓷材料也在电子工业扮演者重要的角色,其电阻高,高频特性突出,且具有热导率高、化学稳定性佳、热稳定性和熔点高等优点。在电子线路的设计和制造非常需要这些的性能,因此陶瓷被广泛用于不同厚膜、薄膜或和电路的基板材料,还可以用作绝缘体,在热性能要求苛刻的电路中做导热通路以及用来制造各种电子元件。 2、各种陶瓷材料的比较 2.1 Al2O3 到目前为止,氧化铝基板是电子工业中最常用的基板材料,因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物陶瓷,强度及化学稳定性高,且原料来源丰富,适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。 2.2 BeO 具有比金属铝还高的热导率,应用于需要高热导的场合,但温度超过300℃后迅速降低,

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