陶瓷基板的现状与发展分析
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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。
陶瓷行业的发展趋势与前景分析陶瓷行业是一个具有悠久历史的传统行业,随着科技的进步和社会经济的发展,陶瓷行业也在不断地转型升级。
本文将从行业趋势、市场需求和前景等方面对陶瓷行业的发展进行分析,内容如下:一、行业趋势:1. 智能化趋势:随着人工智能、物联网和大数据技术的发展,智能化已成为各行各业的必然趋势。
陶瓷行业同样面临智能化转型的机遇和挑战。
智能陶瓷产品具有更高的智能集成度和智能互联性,能够满足不同消费者的个性化需求。
2. 环保节能趋势:随着环境问题的日益突出,绿色环保已成为各行各业的共识。
陶瓷制造过程中的能源消耗和废弃物排放对环境造成了一定的负荷。
因此,研发环保节能的陶瓷制造技术和产品成为行业重要的发展方向。
3. 个性化定制趋势:人们对生活品质的追求日趋个性化,需求从大众化向个性化、差异化转变。
陶瓷作为一种装饰材料,个性化定制尤其重要。
该趋势推动陶瓷行业朝着个性化定制、小批量生产的方向发展。
4. 创新设计趋势:陶瓷产品的设计创新是提升陶瓷行业竞争力的重要方面。
设计创新不仅包括产品外观设计,还包括陶瓷材料、工艺和生产工艺的创新。
随着陶瓷行业竞争的加剧,创新设计将成为企业之间竞争的核心。
二、市场需求:1. 建筑陶瓷需求:随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高,建筑业对陶瓷产品的需求不断增长。
陶瓷砖、卫生洁具等建筑陶瓷产品的需求将持续增长。
2. 生活陶瓷需求:生活陶瓷产品是指餐具、茶具、装饰摆件等。
随着人们对生活品质的要求不断提高,生活陶瓷产品的需求呈现出多样化、个性化的特点。
3. 工业陶瓷需求:工业陶瓷广泛应用于电子、汽车、医疗等行业。
随着这些行业的发展,对高性能、高强度、高耐磨、高绝缘等特殊要求的陶瓷产品的需求将不断增加。
三、前景展望:1. 创新技术将推动陶瓷行业发展:陶瓷制造技术的创新将推动产品设计、材料性能和工艺等方面的提升,进一步满足不同市场需求。
2. 智能化转型将提升陶瓷产品附加值:智能陶瓷产品的出现将提升陶瓷产品的附加值,满足消费者个性化需求,为企业带来更多利润。
2024年发泡陶瓷保温板市场规模分析简介发泡陶瓷保温板是一种用于建筑保温的新型建材产品,具有轻质、隔音、保温等优点。
本文将对发泡陶瓷保温板市场规模进行分析,探讨其发展趋势和潜力。
发泡陶瓷保温板市场规模发泡陶瓷保温板市场在近年来快速发展,其规模逐年扩大。
据市场研究数据显示,发泡陶瓷保温板市场的年销售额达到XX亿元,预计未来几年将保持稳定增长。
市场需求分析发泡陶瓷保温板作为一种环保、高效的保温材料,受到了广泛的市场需求。
建筑行业对于能源节约和环境友好的建材越来越重视,发泡陶瓷保温板正好符合这一需求。
此外,随着人们对建筑舒适性的追求,发泡陶瓷保温板在冬季保温和夏季隔热方面的优势也得到了认可。
市场竞争格局发泡陶瓷保温板市场竞争激烈,主要厂商间的竞争主要集中在产品质量、品牌影响力和销售渠道等方面。
目前市场上主要的发泡陶瓷保温板品牌包括XX、XX和XX 等。
市场发展趋势随着人们对于节能环保的需求不断增加,发泡陶瓷保温板市场有望继续保持稳定高速增长。
另外,随着建筑业的快速发展,发泡陶瓷保温板的应用领域也在不断扩大,包括住宅建筑、商业建筑和工业建筑等。
发泡陶瓷保温板市场潜力技术进步驱动市场增长发泡陶瓷保温板市场的潜力之一在于技术进步带来的产品改进和创新。
新的发泡陶瓷保温板产品不仅在保温性能上有所提升,还具备更好的隔音效果、更轻的重量和更易施工的特点,满足了用户对于保温材料的多样化需求。
政府政策支持政府对于发泡陶瓷保温板市场也给予了一定的支持。
发泡陶瓷保温板作为一种能源节约建材,符合国家低碳、环保的发展方向,因此在政策层面上得到了一定的扶持和鼓励,这将为市场的发展提供更好的环境和机遇。
市场品牌影响力提升随着市场竞争的加剧,发泡陶瓷保温板品牌间的竞争日益激烈。
不同品牌通过提升产品质量、加强营销和促销活动等方式也在不断提高其品牌影响力。
这将有助于市场扩大和潜在消费者对发泡陶瓷保温板的认可度。
总结发泡陶瓷保温板市场规模正不断扩大,其发展潜力也受到人们的期待。
陶瓷基板dbc工艺陶瓷基板DBC工艺随着科技的不断发展,电子产品在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而在这些电子产品中,陶瓷基板DBC工艺起着至关重要的作用。
本文将介绍陶瓷基板DBC工艺的原理和应用。
陶瓷基板DBC工艺是一种在陶瓷基板上制造金属导体的工艺。
它的主要原理是在陶瓷基板上通过薄膜沉积和电镀等工艺,制造出金属导体层。
这些金属导体层可以用来连接电子器件和电路,起到传导电流的作用。
陶瓷基板DBC工艺的主要特点是导热性能好、绝缘性能高和耐高温性能强。
陶瓷基板DBC工艺的应用非常广泛。
首先,在功率电子器件中,陶瓷基板DBC工艺可以用来制造散热片,以提高功率器件的散热性能。
其次,在光电子器件中,陶瓷基板DBC工艺可以用来制造LED芯片的封装基板,以提高LED芯片的性能和可靠性。
此外,在汽车电子领域,陶瓷基板DBC工艺可以用来制造电动汽车的电池管理系统,以提高电池的充放电效率和寿命。
陶瓷基板DBC工艺的制造过程非常复杂。
首先,需要选择合适的陶瓷材料作为基板。
常用的陶瓷材料有氧化铝和氮化铝等。
然后,需要通过特殊的加工工艺将陶瓷基板加工成所需的形状和尺寸。
接下来,需要在陶瓷基板上进行薄膜沉积和电镀等工艺,制造金属导体层。
最后,需要进行测试和封装等工艺,以确保陶瓷基板DBC工艺制造的产品的质量和性能。
陶瓷基板DBC工艺的发展前景非常广阔。
随着电子产品的不断更新换代,对陶瓷基板DBC工艺的要求也越来越高。
未来,陶瓷基板DBC工艺将更加注重提高制造工艺的精度和稳定性,以满足更高性能电子产品的需求。
同时,陶瓷基板DBC工艺也将更加注重环保和可持续发展,以减少对环境的影响。
陶瓷基板DBC工艺是一种在陶瓷基板上制造金属导体的工艺。
它的应用非常广泛,可以用于功率电子器件、光电子器件和汽车电子等领域。
陶瓷基板DBC工艺的制造过程复杂,但发展前景广阔。
未来,陶瓷基板DBC工艺将不断提高制造工艺的精度和稳定性,以满足越来越高性能电子产品的需求。
国内陶瓷基板上市公司有哪一些?随着陶瓷基板应用市场不断增加,需求量不断增大,越来越多的企业也开始新增陶瓷基板这块项目。
有些高等院校和研发机构还非常关注国内陶瓷基板上市公司。
那么国内陶瓷基板上市公司有哪一些?国内陶瓷基板的发展背景陶瓷基板其实在2000~2012年就兴起了一股“陶瓷风“,但是由于工艺技术的受限,陶瓷基板发展比较曲折,知道2018年陶瓷基板工艺技术的进步以及市场需求的增大,发展更迅速,目前大部分企业已经放弃铜基板、铝基板的使用转而开始使用绝缘、热导率高、无机等优点的陶瓷基板。
国内陶瓷基板上市公司目前还没有,主要还是以全球出门的丸和、九毫等这样的陶瓷基板上市公司,国内目前还没有陶瓷基板上市公司,但是有一些主要做陶瓷基板为主的公司。
福建华清电子材料科技有限公司建华清电子材料科技有限公司主要产品是氮化铝等电子陶瓷基板;项目第二期将开发氮化铝等各种电子陶瓷元器件,主要包括多层氮化铝陶瓷等电子陶瓷封装产品、金属/陶瓷接合电路基板等。
主要以陶瓷基板板材为主,切割打孔也可以做。
河北中瓷电子科技股份有限公司主营电子封装及精细陶瓷的研发、生产、销售;电子元器件、半导体元器件、集成电路、汽车电子部件、零部件、陶瓷材料的研发、生产及销售;技术咨询服务及进出口业务。
以陶瓷基板板材和电器元器件为主,不做陶瓷电路。
九豪精密陶瓷股份有限公司国内唯一晶片式氧化铝精密陶瓷基板之专业製造厂商。
拥有精密陶瓷平板製程核心技术,秉持着专业技术与服务精神,多年来,九豪公司不断的成长与茁壮,陆续开发了高压电阻基板、可变电阻基板、排阻基板、晶片电阻基板、晶片排阻基板并于近年陆续开发投入LED封装基板、Hybrid IC基板、感测器用等车用电子基板等製造生産。
以上是小编罗列的目前国内提供提供陶瓷基板板材的国内知名公司,更多需要可以咨询金瑞欣特种电路,金瑞欣是一家专业陶瓷基板生产厂家,有十多年陶瓷基板行业经验,可以提供和加工氧化铝陶瓷基板,氮化铝陶瓷基板。
《陶瓷行业现状及发展趋势》
陶瓷行业是一个历史悠久的传统行业,目前正处于不断发展和变革之中。
目前,陶瓷行业的现状呈现出以下特点。
一方面,陶瓷产品的种类越来越丰富。
除了传统的日用陶瓷、建筑陶瓷外,艺术陶瓷、工业陶瓷等新兴领域也在不断发展。
例如,艺术陶瓷以其独特的艺术价值和收藏价值,受到越来越多消费者的喜爱。
另一方面,陶瓷行业的技术水平不断提高。
随着科技的进步,陶瓷生产过程中的自动化、智能化程度越来越高,产品的质量和性能也得到了极大的提升。
比如,一些先进的陶瓷生产企业采用了数字化设计、3D 打印等技术,生产出了更加精美的陶瓷产品。
未来,陶瓷行业的发展趋势将主要体现在以下几个方面。
一是绿色环保。
随着人们对环境保护的重视,陶瓷行业将更加注重节能减排、资源循环利用等方面的发展。
例如,采用新型的环保材料和生产工艺,减少陶瓷生产过程中的污染和浪费。
二是个性化定制。
消费者对个性化产品的需求越来越高,陶瓷行业将更加注重满足消费者的个性化需求,提供个性化定制服务。
三是智能化制造。
随着人工智能、物联网等技术的发展,陶瓷行业将逐步实现智能化制造,提高生产效率和产品质量。
2024年陶瓷模具市场分析现状引言陶瓷模具是一种用于制作陶瓷制品的工具,它对于陶瓷制品的形状和质量起着至关重要的作用。
随着陶瓷制品需求的不断增长,陶瓷模具市场也在不断扩大。
本文将对陶瓷模具市场的现状进行分析,并探讨其发展趋势。
市场规模与发展陶瓷模具市场的规模不断扩大。
根据市场研究数据显示,近年来陶瓷模具市场每年增长率超过10%。
这主要得益于陶瓷制品行业的快速发展以及陶瓷制品对模具的高要求。
陶瓷模具作为陶瓷制品生产过程中重要的工具之一,市场需求量持续增长。
市场竞争格局陶瓷模具市场存在着激烈的竞争。
目前,市场上有许多陶瓷模具供应商,它们之间的竞争主要体现在产品质量、价格和服务等方面。
一些领先的陶瓷模具供应商通过不断提升技术水平和创新能力,赢得了市场份额,形成了一定的市场垄断局面。
市场需求特点陶瓷模具市场需求有其特殊性。
首先,陶瓷模具市场需求与陶瓷制品市场息息相关,陶瓷制品市场的需求决定了陶瓷模具的需求。
其次,陶瓷模具市场需求对模具的质量和性能要求较高,需要具备良好的耐磨性、热稳定性和精度等特点。
此外,随着陶瓷制品设计的多样化和个性化,市场对陶瓷模具的定制化需求也在增加。
市场发展趋势陶瓷模具市场将呈现以下几个发展趋势。
首先,随着陶瓷制品行业的进一步发展和升级,对陶瓷模具的需求将持续增加。
其次,市场将出现一些技术领先的陶瓷模具供应商,它们将通过不断创新和技术升级,提供更高质量、更高精度的陶瓷模具产品。
再次,随着陶瓷制品设计的个性化需求增加,市场对陶瓷模具定制化的需求也将增加。
市场发展机遇与挑战陶瓷模具市场面临着一些机遇与挑战。
市场机遇在于陶瓷制品市场的不断扩大和陶瓷模具市场的增长潜力,为模具供应商提供了更多的商机。
然而,市场挑战也不可忽视。
一方面,市场竞争加剧将使得陶瓷模具供应商需要提高产品质量和降低成本以保持竞争力。
另一方面,陶瓷模具技术的不断创新和升级也对供应商的技术能力和创新能力提出了更高要求。
结论陶瓷模具市场在陶瓷制品市场需求的驱动下成长迅速。
2024年氧化铝陶瓷市场发展现状引言氧化铝陶瓷是一种具有优异性能和广泛应用领域的陶瓷材料。
本文将对氧化铝陶瓷市场的发展现状进行综合分析。
氧化铝陶瓷概述氧化铝陶瓷是一种以氧化铝为主要成分的陶瓷材料。
它具有高熔点、高硬度、高抗腐蚀性和良好的绝缘性能等特点,因此在电子、航空航天、机械制造等领域得到广泛应用。
市场规模与增长趋势氧化铝陶瓷市场规模庞大且不断增长。
随着高科技产业的迅猛发展,对氧化铝陶瓷的需求不断增加。
根据数据显示,氧化铝陶瓷市场在近几年保持着稳定增长的态势。
氧化铝陶瓷市场应用领域氧化铝陶瓷在各个领域都有广泛应用。
其中,电子行业是氧化铝陶瓷最主要的应用领域之一。
氧化铝陶瓷在电子行业中被用于制造集成电路基板、封装材料和高温绝缘材料等。
此外,氧化铝陶瓷还广泛应用于航空航天领域、机械制造领域和能源行业。
氧化铝陶瓷市场竞争格局氧化铝陶瓷市场具有较高的竞争性。
在市场上,存在着多家氧化铝陶瓷材料生产商和供应商。
这些企业通过不断提升产品质量、拓展市场渠道来提高竞争力。
氧化铝陶瓷市场发展趋势氧化铝陶瓷市场在未来有很大的发展潜力。
随着科技的进步和技术的不断创新,氧化铝陶瓷的性能得到了进一步提升。
预计未来氧化铝陶瓷市场将在电子、航空航天、机械制造等领域实现更广泛的应用。
结论综上所述,2024年氧化铝陶瓷市场发展现状良好,市场规模庞大且不断增长。
氧化铝陶瓷在各个领域有广泛的应用,尤其是在电子行业。
市场竞争激烈,但未来市场有良好的发展潜力。
撑板玻璃、基板市场分析现状1. 引言盖板玻璃和基板在现代科技中扮演着重要的角色。
盖板玻璃,作为一种覆盖在各种电子设备上的保护材料,具有耐高温、耐腐蚀、透明度高等特点;而基板则承载了电子元器件的安装和连接功能。
本文将对盖板玻璃和基板市场进行分析,了解其现状以及前景。
2. 盖板玻璃市场分析盖板玻璃作为一种重要的材料,广泛应用于智能手机、平板电脑、电视等电子设备上。
随着消费电子产品需求的增长,盖板玻璃市场也在不断扩大。
同时,盖板玻璃的技术不断创新,如热弯曲玻璃、大尺寸无框玻璃等,增加了产品的附加值和竞争力。
当前,市场上的主要盖板玻璃供应商有康宁、旭硝子、AGC等。
3. 基板市场分析基板在现代电子工业中具有重要地位,如印刷电路板(PCB)、光电路板(FPCB)等。
随着电子设备的不断更新和升级,基板的需求也在不断增长。
此外,随着智能化、便携化需求的增加,对基板轻薄化、高密度集成的要求也越来越高。
当前,全球基板市场的主要供应商有日本联成、立讯精密、台郡等。
4. 盖板玻璃和基板市场发展趋势4.1 趋势1:miniLED和microLED技术的兴起近年来,miniLED和microLED技术逐渐成熟,为盖板玻璃和基板市场带来了新的机遇。
这两种技术的应用将提升显示屏的亮度、对比度和色彩表现,从而进一步推动盖板玻璃和基板的需求增长。
4.2 趋势2:柔性盖板玻璃和基板的发展随着可折叠手机、可弯曲屏幕等产品的兴起,对柔性盖板玻璃和基板的需求也在增加。
柔性材料的应用将为电子设备带来更加灵活和便携的特性。
4.3 趋势3:新兴技术的应用随着5G、物联网、人工智能等新兴技术的快速发展,对盖板玻璃和基板的需求也将进一步增长。
这些技术的推动将促使盖板玻璃和基板市场朝着更高效、更智能化的方向发展。
5. 总结盖板玻璃和基板市场在当前的科技发展中扮演着重要的角色。
随着技术的不断创新和应用领域的扩大,盖板玻璃和基板市场有着广阔的发展前景。
2024年金属陶瓷市场分析现状引言金属陶瓷是一种具有金属基体和陶瓷颗粒相分布的复合材料,具备金属和陶瓷的双重优势。
目前,金属陶瓷在汽车、航空航天、机械制造等领域得到广泛应用。
本文将对金属陶瓷市场的现状进行分析。
市场规模根据市场研究数据,金属陶瓷市场在过去几年中呈现出较快的增长势头。
预计在未来几年内,金属陶瓷市场将继续保持稳定增长。
当前,全球金属陶瓷市场规模约为X亿元,预计到2025年将达到Y亿元。
市场驱动因素金属陶瓷市场的增长主要受以下因素驱动:1.技术进步:随着科技的不断发展,金属陶瓷制造技术不断改进,使得产品更加优化和高效,满足了不同行业对特殊材料性能的需求。
2.应用拓展:金属陶瓷材料的应用范围扩大,除了传统的汽车和航空制造领域外,医疗器械、能源领域等也开始广泛使用金属陶瓷材料。
3.环境保护需求:金属陶瓷材料具备较好的耐磨、耐腐蚀等性能,可以减少材料的损耗和资源的浪费,符合环境保护的要求。
市场应用金属陶瓷市场的主要应用领域包括:1.汽车制造:金属陶瓷被广泛应用于汽车发动机和刹车系统,提高了零部件的耐磨性和耐高温性能,增加了汽车的安全性和可靠性。
2.航空航天:金属陶瓷用于航空航天部件的制造,能够在极端条件下保持稳定性能,提高了飞行器的性能和可靠性。
3.机械制造:金属陶瓷可用于制造高精度的机械零件,具备耐磨、耐腐蚀等特性,提高了机械设备的使用寿命和性能。
市场竞争格局金属陶瓷市场存在一定的竞争格局,主要厂商包括ABC公司、DEF公司、GHI公司等。
这些公司通过不断创新和提高产品品质来获取市场份额。
目前,市场上存在一些技术壁垒,新进入者面临一定的挑战。
市场前景金属陶瓷市场前景乐观。
随着技术的不断进步和应用领域的拓展,金属陶瓷将继续发挥其优势,市场需求将继续增长。
预计未来几年,金属陶瓷市场将继续保持相对稳定增长,并出现一些新的创新应用。
结论金属陶瓷市场目前呈现出较快的增长趋势,主要受技术进步、应用拓展和环境保护需求的驱动。
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,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。
3、 陶瓷基板的制造 制造高纯度的陶瓷基板是很困难的,大部分陶瓷熔点和硬度都很高,这一点限制了陶瓷机械加工的可能性,因此陶瓷基板中常常掺杂熔点较低的玻璃用于助熔或者粘接,使最终产
品易于机械加工。Al2O3、BeO、AlN基板制备过程很相似,将基体材料研磨成粉直径在几
微米左右,与不同的玻璃助熔剂和粘接剂(包括粉体的MgO、CaO)混合,此外还向混合物中加入一些有机粘接剂和不同的增塑剂再球磨防止团聚使成分均匀,成型生瓷片,最后高温烧结。目前陶瓷成型主要有如下几种方法:
●辊轴轧制 将浆料喷涂到一个平坦的表面,部分干燥以形成黏度像油灰状的薄片,再将薄片送入一对大的平行辊轴中轧碾得到厚度均匀的生瓷片。
●流延 浆料通过锋利的刀刃涂复在一个移动的带上形成薄片。与其他工艺相比这是一种低压的工艺。
●粉末压制 粉末在硬模具腔内并施加很大的压力(约138MPa)下烧结,尽管压力不均匀可能产生过度翘曲但这一工艺生产的烧结件非常致密,容差较小。
●等静压粉末压制 这种工艺使用使用周围为水或者为甘油的模及使用高达69MPa的压力这种压力更为均匀所制成的部件翘曲更小。
●挤压 浆料通过模具挤出这种工艺使用的浆料黏度较低,难以获得较小容差,但是这种工艺非常经济,并且可以得到比其他方法更薄的部件。
4 、基板种类及其特性比较
现阶段较普遍的陶瓷散热基板种类共有HTCC、LTCC、DBC、DPC四种,其中HTCC属于较早期发展的技术,但由于烧结温度较高使其电极材料的选择受限,且制作成本相对昂贵,这些因素促使LTCC的发展,LTCC虽然将共烧温度降至约850℃,但缺点是尺寸精确
度、产品强度等不易控制。而DBC与DPC则为国内近几年才开发成熟,且能量产化的专业技术,DBC是利用高温加热将Al2O3与Cu板结合,其技术瓶颈在于不易解决Al2O3与Cu板间微气孔产生之问题,这使得该产品的量产能量与良率受到较大的挑战,而DPC技术则是利用直接镀铜技术,将Cu沉积于Al2O3基板之上,其工艺结合材料与薄膜工艺技术,其产品为近年最普遍使用的陶瓷散热基板。然而其材料控制与工艺技术整合能力要求较高,这使得跨入DPC产业并能稳定生产的技术门槛相对较高。
4.1 LTCC (Low-Temperature Co-fired Ceramic) LTCC 又称为低温共烧多层陶瓷基板,此技术须先将无机的氧化铝粉与约30%~50%的玻璃材料加上有机黏结剂,使其混合均匀成为泥状的浆料,接着利用刮刀把浆料刮成片状,再经由一道干燥过程将片状浆料形成一片片薄薄的生胚,然后依各层的设计钻导通孔,作为
各层讯号的传递,LTCC内部线路则运用网版印刷技术,分别于生胚上做填孔及印制线路,
内外电极则可分别使用银、铜、金等金属,最后将各层做叠层动作,放置于850~900℃的烧结炉中烧结成型,即可完成。详细制造过程LTCC生产流程图4.1
图4.1LTCC生产流程图 4.2 HTCC (High-Temperature Co-fired Ceramic) HTCC又称为高温共烧多层陶瓷,生产制造过程与LTCC极为相似,主要的差异点在于HTCC的陶瓷粉末并无加入玻璃材质,因此,HTCC的必须再高温1300~1600℃环境下干燥硬化成生胚,接着同样钻上导通孔,以网版印刷技术填孔与印制线路,因其共烧温度较高,使得金属导体材料的选择受限,其主要的材料为熔点较高但导电性却较差的钨、钼、锰…等金属,最后再叠层烧结成型。
4.3 DBC (Direct Bonded Copper) ‖ 直接敷铜技术是利用铜的含氧共晶液直接将铜敷接在陶瓷上,其基本原理就是敷接过程前或过程中在铜与陶瓷之间引入适量的氧元素,在1065℃~1083℃范围内,铜与氧形成
Cu-O共晶液, DBC技术利用该共晶液一方面与陶瓷基板发生化学反应生成 CuAlO2或CuAl2O4相,另一方面浸润铜箔实现陶瓷基板与铜板的结合。陶瓷基板直接敷铜板的制造流程图如下图4.2。
(a) Al2O3陶瓷基板敷铜板工艺 (b) AlN陶瓷基板敷铜板工艺 图4.2 直接敷铜陶瓷基板工艺示意图 直接敷铜陶瓷基板由于同时具备铜的优良导电、导热性能和陶瓷的机械强度高、低介电损耗的优点,所以得到广泛的应用。在过去的几十年里,敷铜基板在功率电子封装方面做出了很大的贡献,这主要归因于直接敷铜基板具有如下性能特点:
● 热性能好; ● 电容性能; ● 高的绝缘性能; ● Si相匹配的热膨胀系数; ● 电性能优越,载流能力强。 直接敷铜陶瓷基板最初的研究就是为了解决大电流和散热而开发出来的,后来又应用到AlN陶瓷的金属化。除上述特点外还具有如下特点使其在大功率器件中得到广泛应用:
● 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。 由于直接敷铜陶瓷基板的特性,就使其具有PCB基板不可替代特点。DBC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,由于直接敷铜陶瓷基板没有添加任何钎焊成分,这样就减少焊层,降低热阻,减少孔洞,提高成品率,并且在相同载流量下 0.3mm厚的铜箔线宽仅为普通印刷电路板的10%;其优良的导热性,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。
为了提高基板的导热性能,一般是减少基板的厚度,超薄型(0.25mm)DBC板可替代BeO,直接敷接铜的厚度可以达到0.65mm,这样直接敷铜陶瓷基板就能承载较大的电流且温度升高不明显,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。与钎焊和Mo-Mn法相比,DBC具有很低的热阻特性,以10×10mmDBC板的热阻为例:
0.63mm厚度陶瓷基片DBC的热阻为0.31K/W,0.38mm厚度陶瓷基片DBC的热阻为0.19K/W,0.25mm厚度陶瓷基片DBC的热阻为0.14K/W。 氧化铝陶瓷的电阻最高,其绝缘耐压也高,这样就保障人身安全和设备防护能力;除此之外DBC基板可以实现新的封装和组装方法,使产品高度集成,体积缩小。
4.3.1 直接敷铜陶瓷基板发展趋势 在大功率、高密度封装中,电子元件及芯片等在运行过程中产生的热量主要通过陶瓷基板散发到环境中,所以陶瓷基板在散热过程中担当了重要的角色。Al2O3陶瓷导热率相对较
低,在大功率、高密度封装器件运行时须强制散热才可满足要求。BeO陶瓷导热性能最好,但因环保问题,基本上被淘汰。SiC陶瓷金属化后键合不稳定,作为绝缘基板用时,会引起热导率和介电常数的改变。AlN陶瓷具有高的导热性能,适用于大功率半导体基片,在散热过程中自然冷却即可达到目的,同时还具有很好的机械强度、优良的电气性能。虽然目前国内制造技术还需改进,价格也比较昂贵,但其年产增率比Al2O3陶瓷高4倍以上,以后可以
取代BeO和一些非氧化物陶瓷。所以采用AlN陶瓷做绝缘导热基板已是大势所趋,只不过是存在时间与性价比的问题。
4.3.2直接敷铝(DAB)陶瓷基板与直接敷铜陶瓷基板(DBC)性能比较 直接敷铝基板作为一种绝缘载体应用于电子电路而取得长足进展,该技术借鑑了直接敷铜陶瓷基板技术。这类新型的直接敷Al基板在理论和实验上表现出好的特性。尽管它的特
性在很多方面相似于直接敷Cu基板。对于直接敷Cu基板,由于金属铜的膨胀系数室温时为17.0 ′10-6/°C,96氧化铝陶瓷基板的热膨胀系数室温时为6.0′10-6/°C,铜和氧化铝敷接的温度较高(大于1000℃),界面会形成比较硬的产物CuAlO2,所以敷接铜的氧化铝基板的内应力较大,抗热震动性能相对较差,在使用中常常因疲劳而损坏。‖
铝和铜相比,具有较低的熔点,低廉的价格和良好的塑性,纯铝的熔点只有660℃,纯铝的膨胀系数在室温时为23.0′ 10-6/℃,金属铝和氧化铝陶瓷基板的敷接是物理湿润,在界面上没有化学反应,而且纯铝所具有的优良的塑性能够有效缓解界面因热膨胀系数不同引