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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。
金属复合陶瓷衬板技术参数金属复合陶瓷衬板是一种新型的耐磨材料，具有金属和陶瓷的双重优势，广泛应用于冶金、矿山、水泥、电力等行业的磨损部位，以提高设备的使用寿命和降低维护成本。
本文将重点介绍金属复合陶瓷衬板的技术参数，以期为相关行业提供参考。
一、材质和结构金属复合陶瓷衬板通常由金属基板、瓷块和背胶组成。
金属基板常采用碳钢、不锈钢或其他特殊材料，瓷块一般选用氧化铝、氧化锆等高硬度的陶瓷材料，背胶则是用于固定瓷块的粘合剂。
其结构为金属基板与瓷块通过背胶牢固粘合而成，使金属与陶瓷两种材料充分结合，发挥各自的优势。
二、技术参数1.瓷块厚度：瓷块是金属复合陶瓷衬板的主要耐磨部件，其厚度直接影响着耐磨性能。
一般来说，瓷块的厚度在10-30mm之间，不同的厚度适用于不同的工作条件和磨损程度。
2.瓷块硬度：瓷块硬度是衡量其耐磨性能的重要指标，一般可达到Mohs硬度9级以上。
高硬度的瓷块能够有效抵抗磨损和冲击，延长设备的使用寿命。
3.瓷块颜色：瓷块的颜色有白色和粉色两种，其中白色瓷块主要用于耐磨性能要求较高的场合，而粉色瓷块适用于一般的耐磨条件。
用户可以根据自己的实际需求选择适合的瓷块颜色。
4.金属基板厚度：金属基板的厚度一般在3-8mm之间，较大的厚度能够提供更好的抗冲击性能，适用于高冲击负荷的工作条件。
5.衬板规格：金属复合陶瓷衬板的规格多种多样，可以根据用户设备的实际尺寸和形状进行定制加工，以确保衬板与设备完美配合。
6.背胶种类：不同的背胶种类可以为金属复合陶瓷衬板提供不同的性能。
常用的背胶有橡胶、聚氨酯等，它们具有良好的粘合性能和耐磨性能，能够有效固定瓷块，保证其不脱落。
7.使用温度范围：金属复合陶瓷衬板的使用温度范围通常在-50℃至1200℃之间，能够适应各种温度条件下的工作环境。
8.其他参数：如抗压强度、耐磨系数、抗冲击性能等也是衡量金属复合陶瓷衬板技术参数的重要指标，不同的参数能够满足不同工作条件下的需求。
ALN(氮化铝)陶瓷基片主要性能指标
ALN(氮化铝)陶瓷基片主要性能指标
Technical factors of Aluminum Nitride substracts
ALN(氮化铝)陶瓷基片产品图
ALN(氮化铝)陶瓷干压片产品图
氮化铝陶瓷基片外观缺陷指标
Aluminum Nitride Ceramic Substrates Surface Inperfection Criteria
项目Item
标准Acceptance criteria
粘粒Burrs：
多余物质的碎片，或者粘附于表面的外来物质Fragment of excess material or foreign particle adhering to the surface 直径None≤0.5mm Diameter 高度None≤0.025mm High
凹坑，针孔，斑点Holes, Pits, and Pocks：形成空洞或印迹明显
Detectable trace or void 凹坑Holes：直径None≤0.25mm Diameter; 深度None≤0.18mm Depth
针孔Pits：直径None≤0.2mm Diameter
斑点Pocks：直径None≤0.3mm Diameter
瓷疱Blisters：
气泡或包含气体破裂后在表面形成的坑、点或孔
Bubble or pore inclusion at the surface which
if broken could form a pit, pock or hole
高度None≤0.025mm。
陶瓷基板简介第六章基板技术Ⅱ—陶瓷基板时间:2009-12-07-分类:《电子封装工程》,学习笔记点击数：405views一、陶瓷基板概论1、机械性质：（电路布线的形成）a.有足够高的机械强度，除搭载元器件外，也能作为支持构件使用；b.加工性好，尺寸精度高，容易实现多层化；c.表面光滑，无翘曲、弯曲、微裂纹等；2、电学性能：a.绝缘电阻及绝缘破坏电压高；b.介电常数低、介电损耗小；c.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：a.热导率高；b.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）；c.耐热性优良；4、其他性质：a.化学稳定性好、容易金属化、电路图形与之附着力强；b.无吸湿性、耐油、耐化学药品、α射线放出量小；c.所采用的物质无公害、无毒性、在使用温度范围内晶体结构不变化；d.原材料资源丰富、技术成熟、制造容易、价格低；2、陶瓷基板的制作方法：陶瓷烧成前典型的成形方法有下述四种：粉末压制成形（模压成形、等静压成形）、挤压成形、流延成形、射出成形。
其中流延成形法由于容易实现多层化且生产效率较高，近年来在LSI封装及混合集成电路用基板的制造中多被采用。
常见的三种工艺路线如下：■叠片—热压—脱脂—基片烧成—形成电路图形—电路烧成；■叠片—表面印刷电路图形—热压—脱脂—共烧；■印刷电路图形—叠层—热压—脱脂—共烧；3、陶瓷基板的金属化:a.厚膜法：厚膜金属化法，是在陶瓷基板上通过丝网印刷形成导体（电路布线）及电阻等，经烧结形成电路及引线接点等；（常见的玻璃粘接剂有玻璃系、氧化物系和玻璃与氧化物混合系）b.薄膜法：采用真空蒸镀、离子镀、溅射镀膜等真空镀膜法进行金属化，由于为气相沉积法，原则上讲无论任何金属都可以成膜，无论对任何基板都可以进行金属化，但是金属膜层与陶瓷基板的热膨胀系数应尽量一致，而且应设法提高金属化层的附着力；c.共烧法：在烧成前的陶瓷生片上，丝网印刷Mo、W等难熔金属的厚膜浆料，一起脱脂烧成，使陶瓷与导体金属烧成为一体的结构，此方法具有以下特性：■可以形成微细的电路布线，容易实现多层化，从而能实现高密度布线；■由于绝缘体与导体作成一体化结构，可以实现气密封装；■通过成分、成形压力、烧结温度的选择，可以控制烧结收缩率，特别是平面方向零收缩率基板的研制成功为其在BGA、CSP、裸芯片等高密度封装方面的应用创造了条件；二、各类陶瓷基板：1、氧化铝基板:a.原料：Al2O3原料的典型制造方法是Buyer法，在这种方法中原材料采用铝矾土（水铝矿/一水软铝石以及相应的化合物）；b.制作方法：Al2O3陶瓷的成形一般采用生片叠层法，粘接剂一般采用聚乙烯醇聚丁醛（PVB）数字，烧成温度因添加的助烧剂不同而异，通常为1550～1600℃。
陶瓷覆铜板（DCB）DCB是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(AL2Q3)或氮化铝(ALN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺方法。
所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。
因此，DCB基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料，也是本世纪封装技术发展方向“chip-on-board”技术的基础。
DCB技术的优越性：实现金属和陶瓷键合的方法有多种，在工业上广泛应用的有效合金化方法是厚膜法及钼锰法。
厚膜法是将贵重金属的细粒通过压接在一起而组成，再由熔融的玻璃粘附到陶瓷上，因此厚膜的导电性能比金属铜差。
钼锰法虽使金属层具有相对高的电导，但金属层的厚度往往很薄，小于25μm，这就限制了大功率模块组件的耐浪涌能力。
因此必须有一种金属陶瓷键合的新方法来提高金属层的导电性能和承受大电流的能力，减小金属层与陶瓷间的接触热阻，且工艺不复杂。
铜与陶瓷直接键合技术解决了以上问题，并为电力电子器件的发展开创了新趋势。
1、DCB应用● 大功率电力半导体模块；半导体致冷器、电子加热器；功率控制电路，功率混合电路；● 智能功率组件；高频开关电源，固态继电器；● 汽车电子，航天航空及军用电子组件；● 太阳能电池板组件；电讯专用交换机，接收系统；激光等工业电子。
2、DCB特点● 机械应力强，形状稳定；高强度、高导热率、高绝缘性；结合力强，防腐蚀；● 极好的热循环性能，循环次数达5万次，可靠性高；● 与PCB板(或IMS基片)一样可刻蚀出各种图形的结构；无污染、无公害；● 使用温度宽-55℃～850℃；热膨胀系数接近硅，简化功率模块的生产工艺。
3、使用DCB优越性● DCB的热膨胀系数接近硅芯片，可节省过渡层Mo片，省工、节材、降低成本；● 减少焊层，降低热阻，减少空洞，提高成品率；● 在相同载流量下0.3mm厚的铜箔线宽仅为普通印刷电路板的10%；● 优良的导热性，使芯片的封装非常紧凑，从而使功率密度大大提高，改善系统和装置的可靠性；● 超薄型(0.25mm)DCB板可替代BeO，无环保毒性问题；● 载流量大，100A电流连续通过1mm宽0.3mm厚铜体，温升约17℃；100A电流连续通过2mm宽0.3mm 厚铜体，温升仅5℃左右；● 热阻低，10×10mmDCB板的热阻：0.63mm厚度陶瓷基片DCB的热阻为0.31K/W0.38mm厚度陶瓷基片DCB的热阻为0.19K/W0.25mm厚度陶瓷基片DCB的热阻为0.14K/W● 绝缘耐压高，保障人身安全和设备的防护能力；● 可以实现新的封装和组装方法，使产品高度集成，体积缩小。
陶瓷散热基板都有哪些特征？在瞭解陶瓷散热基板的制造方法后，接下来将近一步的探讨各个散热基板的特性具有哪些差异，而各项特性又分别代表了什么样的意义，为何会影响了散热基板在应用时必须作为考量的重点。
以下表一陶瓷散热基板特性比较中，本文取了散热基板的：(1)热传导率、(2)工艺温度、(3)线路制作方法、(4)线径宽度，四项特性作进一步的讨论：一，热传导率热传导率又称为热导率，它代表了基板材料本身直接传导热能的一种能力，数值愈高代表其散热能力愈好。
LED散热基板最主要的作用就是在于，如何有效的将热能从LED芯片传导到系统散热，以降低LED芯片的温度，增加发光效率与延长LED寿命，因此，散热基板热传导效果的优劣就成为业界在选用散热基板时，重要的*估项目之一。
检视表一，由四种陶瓷散热基板的比较可明看出，虽然Al2O3材料之热传导率约在20~24之间，LTCC为降低其烧结温度而添加了30%~50%的玻璃材料，使其热传导率降至2~3W/mK左右；而HTCC因其普遍共烧温度略低于纯Al2O3基板之烧结温度，而使其因材料密度较低使得热传导系数低Al2O3基板约在16~17W/mK之间。
一般来说，LTCC与HTCC散热效果并不如DBC与DPC散热基板里想。
二，操作环境温度操作环境温度，主要是指产品在生产过程中，使用到最高工艺温度，而以一生产工艺而言，所使用的温度愈高，相对的制造成本也愈高，且良率不易掌控。
HTCC工艺本身即因为陶瓷粉末材料成份的不同，其工艺温度约在1300~1600℃之间，而LTCC/DBC的工艺温度亦约在850~1000℃之间。
此外，HTCC与LTCC在工艺后对必须叠层后再烧结成型，使得各层会有收缩比例问题，为解决此问题相关业者也在努力寻求解决方案中。
另一方面，DBC对工艺温度精准度要求十分严苛，必须于温度极度稳定的1065~1085℃温度范围下，才能使铜层熔炼为共晶熔体，与陶瓷基板紧密结合，若生产工艺的温度不够稳定，势必会造成良率偏低的现象。
Electrical / Optical Characteristics at T A = 25°CNotes:1.Measurement tolerance of the chromaticity coordinates is ± 0.01.2.Forward Voltage: + / -0.1V.ATTENTION OBSERVE PRECAUTIONSFOR HANDLING ELECTROSTATIC DISCHARGE SENSITIVE DEVICESPart Number: KT-5050ZG25Z1S GreenNotes:1. Results from mounting on metal core PCB, mounted on pc board-metal core PCB is recommend for lowest thermal resistance.2. 1/10 Duty Cycle, 0.1ms Pulse Width.Absolute Maximum Ratings at T A = 25°CParameterSymbol Value Unit Power Dissipation P D 600 mW Junction Temperature [1] T J 110 °C Operating Temperature Top -40 To +100 °C Storage Temperature Tstg -40 To +110°C DC Forward Current [1] I F 150 mA Reverse Voltage V R 5 V Peak Forward Current [2] I FM 300 mA Thermal Resistance [1] (Junction/ambient) R th j-a 170 °C/W Thermal Resistance [1] (Junction/solder point)R th j-S50°C/WParameterSymbol Value Unit Wavelength at peak emission I F =150mA [Typ.]λpeak 515 nm Dominant Wavelength I F =150mA [Typ.] λ dom [1] 525 nm Spectral Line Half-width I F =150mA [Typ.]Δλ30 nmForward Voltage I F =150mA [Min.] V F [2] 2.9VForward Voltage I F =150mA [Typ.] 3.5 Forward Voltage I F =150mA [Max.] 4.0Temperature coefficient of λpeak I F =150mA, -10°C ≤ T ≤100°C [Typ.] TC λpeak 0.09 nm/°C Temperature coefficient of λdom I F =150mA, -10°C ≤ T ≤100°C [Typ.] TC λdom 0.03 nm/°C Temperature coefficient of V FI F =150mA, -10°C ≤ T ≤100°C [Typ.]TC V-2.7mV/°CReverse Current (V R = 5V) [Max.] I R 10 uA Luminous Flux I F = 150mA [Typ.] Φv 25 lmPackage Dimension And MaterialsFor package dimension please refer to page 10Material as follows: Package : Ceramics Encapsulating resin : Silicone resin Electrodes : Ag platingPackaging:1.The LEDs are packed in cardboard boxes after taping.2.The label on the minimum packing unit shows: Part Number, Lot Number, Ranking, Quantity.3.In order to protect the LEDs from mechanical shock, we pack them in cardboard boxes for transportation.4.The LEDs may be damaged if the boxes are dropped or receive a strong impact against them, so precautions must be taken to prevent any damage.5.The boxes are not water resistant and therefore must be kept away from water and moisture.6.When the LEDs are transported, we recommend that you use the same packing methods as Kingbright’s.Selection GuidePart No.DiceΦv (lm) [2] @ 150mA Viewing Angle [1] Code. Min. Max. 2θ1/2KT-5050ZG25Z1SGreen (InGaN)B4 17 20 120°B52024B6 24 29 B72935Features1.Dimensions : 5.0mm X 5.0mm X 1.0mm.2.Higher brightness .3.Small package with high efficiency .4.Surface mount technology .5.ESD protection .6.Moisture sensitivity level : level 2a.7.Soldering methods: IR reflow soldering.8.RoHS compliant.Notes:1. θ1/2 is the angle from optical centerline where the luminous intensity is 1/2 of the optical peak value.2. Luminous intensity / luminous flux: +/-15%.Reliability Test Items And ConditionsThe reliability of products shall be satisfied with items listed below Lot Tolerance Percent Defective (LTPD) : 10%No. Test Item StandardsTest ConditionTest Times / Cycles Number of Damaged1 Continuous operating test - Ta =25°C +10/-5°C ,RH=55+/-20%RHIF = maximum rated current*1,000 h0 / 22 2 High Temp. operating test - Ta = 100°C(+/-10°C)IF = maximum rated current*1,000 h0 / 22 3 Low Temp. operating test -Ta = -40°C+3/-5°CIF = maximum rated current*1,000 h0 / 22 4 High temp. storage test JEITA ED-4701/200 201 Ta = 100°C(+/-10°C) Ta = maximum rated storage temperature 1,000 h0 / 22 5 Low temp. storage testJEITA ED-4701/200 202 Ta = -40°C+3/-5°C1,000 h 0 / 22 6 High temp. & humidity storage test JEITA ED-4701/100 103Ta = 60°C+5/-3°C, RH = 90+5/-10%RH 1,000 h 0 / 22 7 High temp. & humidity operating test-Ta = 60°C+5/-3°C, RH = 90%+5/-10%RHIF = maximum rated current*500h0 / 228 Resistance to Soldering Heat (Reflow Soldering) JEITA ED-4701/300 301 Tsld=260°C,10sec 2 times 0 / 22 9Solderability (Reflow Soldering) JEITA ED-4701/300 303Tsld=245°C+/-5°C,5+/-1sec1 time over95% 0 / 2211 Temperature Cycle JEITA ED-4701/100 105 -40°C(30min) ~25°C(5min)~-100°C(30min) ~25°C(5min) 100cycles 0 / 22 12 Thermal shock testMIL-STD-202G Ta = -40°C(15min) ~100°C(15min)500 cycles0 / 2213 Electric Static Discharge (ESD)JEITA ED-4701/300 304 C = 100pF , R= 1.5K Ω V = 2kV 3 timesNegative/Positive0 / 22 * : Refer to forward current vs. derating curve diagram .14 Vibration testJEITA ED-4701/400 403100~2000~100HZ Sweep 4min.200m/s² 3directions,4cycles48min. 0 / 22 10 Temperature Cycle operating test --40°C(30min) ~25°C(5min)~-100°C(30min) ~25°C(5min) IF = derated current at 100°C 10cycles 0 / 22 Symbol Test Conditions Criteria for Judgement Min. Max. Forward Voltage V F I F = 150mA -Initial Level x 1.1Luminous FluxΦvI F = 150mAInitial Level x 0.7-ItemCriteria For Judging Damage* : The test is performed after the board is cooled down to the room temperature.JEDEC Moisture Sensitivity:Floor LifeSoak RequirementsStandardAccelerated Equivalent 1 Time ConditionsTime (hours) Conditions Time (hours)Conditions1 Unlimited ≤ 30 °C / 85% RH 168 + 5 / - 0 85 °C / 85% RH2 1 year ≤ 30 °C / 60% RH 168 + 5 / - 0 85 °C / 60% RH2a 4 weeks ≤ 30 °C / 60% RH 6962 + 5 / - 0 30 °C / 60% RH 120 + 1 / - 0 60 °C / 60% RH 3 168 hours ≤ 30 °C / 60% RH 1922 + 5 / - 0 30 °C / 60% RH 40 + 1 / - 0 60 °C / 60% RH 4 72 hours ≤ 30 °C / 60% RH 962 + 2 / - 0 30 °C / 60% RH 20 + 0.5 / - 0 60 °C / 60% RH 5 48 hours ≤ 30 °C / 60% RH 722 + 2 / - 0 30 °C / 60% RH 15 + 0.5 / - 0 60 °C / 60% RH 5a 24 hours≤ 30 °C / 60% RH482 + 2 / - 0 30 °C / 60% RH 10 + 0.5 / - 060 °C / 60% RH6Time on Label (TOL) ≤ 30 °C / 60% RHTOL30 °C / 60% RHLevel Level Floor LifeSoak RequirementsStandardAccelerated Equivalent Time ConditionsTime (hours) Conditions Time (hours) Conditions 2a4 weeks≤ 30 °C / 60% RH6962 + 5 / - 030 °C / 60% RH120 + 1 / - 060 °C / 60% RHMoisture Sensitivity LevelsNotes:1.CAUTION - The ‘‘accelerated equivalent’’ soak requirements shall not be used until correlation of damage response, including electrical, after soak and reflow is established with the ‘‘standard’’ soak requirements or if the known activation energy for diffusion is 0.4 - 0.48 eV. Accelerated soak times may vary due to material properties, e.g., mold compound, encapsulant, etc. JEDEC document JESD22-A120 provides a method for determining the diffusion coefficient.2.The standard soak time includes a default value of 24 hours for semiconductor manufacturer’s exposure time (MET) between bake and bag and includes the maximum time allowed out of the bag at the distributor’s facility.If the actual MET is less than 24 hours the soak time may be reduced. For soak conditions of 30 °C/60% RH the soak time is reduced by one hour For each hour the MET is less than 24 hours. For soak conditions of 60 °C/60% RH, the soak time is reduced by one hour for each five hours the MET is less than 24 hours.If the actual MET is greater than 24 hours the soak time must be increased. If soak conditions are 30 °C/60% RH, the soak time is increased one Hour for each hour that the actual MET exceeds 24 hours. If soak conditions are 60 °C/60% RH, the soak time is increased one hour for each five Hours that the actual MET exceeds 24 hours.3.Supplier may extend the soak times at their own risk.ESD Protection During ProductionElectric static discharge can result when static-sensitive products come in contact with the operator or other conductors. The following procedures may decrease the possibility of ESD damage: 1.Minimize friction between the product and surroundings to avoid static buildup. 2.All production machinery and test instruments must be electrically grounded. 3.Operators must wear anti-static bracelets.4.Wear anti-static suit when entering work areas with conductive machinery.5.Set up ESD protection areas using grounded metal plating for component handling.6.All workstations that handle IC and ESD-sensitive components must maintain an electrostatic potential of 150V or less.7.Maintain a humidity level of 50% or higher in production areas.e anti-static packaging for transport and storage.9.All anti-static equipment and procedures should be periodically inspected and evaluated for proper functionality.。
