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展至科技告诉你为什么要用陶瓷电路板

 时间:2021-06-29     浏览:2615     分享

  陶瓷电路板是以陶瓷为基材,在上面做金属线路和导通孔的一种线路板。陶瓷的种类很多,目前常用的有氧化铝,氮化铝,氧化锆,碳化硅,氮化硅等,为无机非金属材料,通过这个材质的粉末制作陶瓷片,或者结构件。陶瓷具有很多优异的各项参数,可以解决电子行业遇到的各种难题。



  陶瓷片是在1000摄氏度以上的高温环境下烧制而成,它本身就可以耐高温;常规的陶瓷片可以耐击穿电压到达17kv,具有优良的电绝缘性能;无机非金属材料自身的化学性能稳定;同时陶瓷材料的热导率参数也很优秀,其中氧化铝的热导率参数为17-35w/mk,氮化铝的一般为170-230w/mk,目前常用的氮化铝参数是≥180w/mk。当大家看到这些参数时候,一定会想到金属的热导率,像铝(237w/mk)铜(397w/mk)的参数是非常高的。但是铝和铜材质属于金属材料,本事是优良的导体,无法直接进行封装工作;需要在这些材质的表面去做绝缘层,然后完成布线,这就导致铝基板铜基板在使用时的效果差很远,最终数值只有个位数。热导率的参数就是衡量一个参数导热能力的数据,数值越大,导热能力越好,这样陶瓷的性能就展现出来。


  在展至科技看来,目前电子行业主要需要解决的就是芯片的散热问题,从散热结构可以知道,和芯片直接解决的地方散热决定了芯片能否稳定正常工作,陶瓷电路板在解决散热问题的同时,还解决了一个问题就是热膨胀;大家都了解,芯片的原材料是硅,而陶瓷的特膨胀系数与硅材质最接近,陶瓷电路板成为大功率芯片封装的首选封装材料。


  随着电子技术在各应用领域的逐步加深,线路板高度集成化成为必然趋势,高度的集成化封装模块要求良好的散热承载系统,而传统线路板FR-4和CEM-3在TC(导热系数)上的劣势已经成为制约电子技术发展的一个瓶颈,其元器件的载体--PCB的要求也在不断的提升,从而出现了陶瓷电路板,陶瓷类材料具有良好的高频性能和电学性能,且具有热导率高、化学稳定性和热稳定性优良等有机基板不具备的性能,是新一代大规模集成电路以及功率电子模块的理想封装材料。那么,陶瓷基线路板较传统玻璃纤维(FR-4)和铝基、铜基相比具体优势在哪里呢?以下是展至科技给大家整理的陶瓷电路板的优势:


1.外形翘曲稳定

  普通PCB通常是由铜箔和基板粘合而成,而基板材质大多数为玻璃纤维(FR-4),酚醛树脂(FR-3),铝基,铜基,PTFE,复合陶瓷等材质,粘合剂通常是酚醛、环氧等。在PCB加工过程中由于热应力、化学因素、生产工艺不当等原因,或者是在设计过程中由于两面铺铜不对称,很容易导致PCB板发生不同程度的翘曲。



  陶瓷线路板由于陶瓷本身材质较硬,散热性能好,热膨胀系数低,同时陶瓷线路板是通过磁控溅射的方式把铜和基材键合在一起,结合力强,铜箔不会脱落,可靠性高,从而规避了普通PCB的翘曲问题;


2.载流量大:

  100A电流连续通过1mm0.3mm厚铜体,温升约17℃;100A电流连续通过2mm0.3mm厚铜体,温升仅5℃左右;


3.导热率:

  陶瓷电路板的氧化铝导热率可以达到15~35,氮化铝可以达到170~230,。因为在结合强度高的情况下,它的热膨胀系数也会更加匹配,测试的拉力值更是可以达到45兆帕。


4.热导系数:

  高导热铝基板的导热系数一般为1-4W/M. K,而陶瓷基板的导热系数根据其制备方式和材料配方的不同,可达220W/M. K左右。


5.热阻较低:

  10×10mm陶瓷基板的热阻0.63mm厚度陶瓷基片的热阻为0.31K/W ,0.38mm厚度陶瓷基片的热阻为0.19K/W,0.25mm厚度陶瓷基片的热阻为0.14K/W。


6.绝缘性能好,耐压高,保障人身安全和设备,结合力强,采用键合技术,铜箔不会脱落,可靠性高,在温度高、湿度大的环境下性能稳定。


7.高频性能稳定,AK和DK值较其PTFE,符合陶瓷更低。


  综上,陶瓷线路板凭借着它的优势,陶瓷电路板被主要应用于大功率电力电子模块,太阳能电池板组件,高频开关电源、固态继电器,汽车电子、航空航天、军工电子产品,大功率LED照明产品,通信天线,汽车传感器,制冷片、通讯、传感器、大功率模组等领域。


  梅州展至电子科技有限公司是一家多年专注于陶瓷基板,陶瓷电路板,氧化铝陶瓷基板和氮化铝陶瓷基板的生产制造厂家,在陶瓷基板方面定制和加工有着独到的经验,欢迎咨询,谢谢!定制热线:18943959365(王女士)