巨全!陶瓷基板與鋁基板的對比
隨著科技電子的發(fā)展,陶瓷基板應用越來越廣泛,相比鋁基板原有的部分市場逐漸被陶瓷基板替代,那么陶瓷基板與鋁基板對比,有哪些突出的優(yōu)勢呢?
一,什么是陶瓷基板,什么是鋁基板
什么是陶瓷基板
陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)陶瓷基片表面( 單面或雙面)上的特殊工藝板。所制成的超薄復合基板具有優(yōu)良電絕緣性能,高導熱特性,優(yōu)異的軟釬焊性和高的附著強度,并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形,具有很大的載流能力。因此,陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結構技術和互連技術的基礎材料。
什么是鋁基板
鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板,一般單面板由三層結構所組成,分別是電路層(銅箔)、絕緣層和金屬基層。用于高端使用的也有設計為雙面板,結構為電路層、絕緣層、鋁基、絕緣層、電路層。極少數(shù)應用為多層板,可以由普通的多層板與絕緣層、鋁基貼合而成。
二,陶瓷基板與鋁基板的組成和工作原理對比
陶瓷基板具有絕緣的特點,因此陶瓷基板由電路層和金屬基層構成,省去了絕緣層。其工作原理是功率器件表面貼裝在電路板層,器件運行時所產(chǎn)生的熱量直接有金屬基層將熱量傳遞出去,從而到底對器件的散熱目的。
鋁基板是由電路層、絕緣層和金屬基層構成。器件表面貼裝在電路層,器件運行時所產(chǎn)生的熱量由絕緣層傳遞到金屬基層,然后由金屬基層將熱量傳遞出去,從而實現(xiàn)對器件的散熱。
三,陶瓷基板與鋁基板的參數(shù)對比
項目 | 陶瓷基板 | 鋁基板 |
板材類型 | 陶瓷基板 | 鋁基板、銅基板、鐵基板 |
表面處理 | OSP、沉金、鍍金、沉銀、沉錫、鎳鈀金、鉑金 | 噴錫、沉錫、化學銀 |
層數(shù) | 單、雙面、多層 | 單面、雙面 |
銅箔厚度 | 1~500um | 35~240um |
最小線寬線距 | 0.1um | 0.1um |
板翹情況 | 不存在 | ≤0.5% |
主要技術 | DBC/DPC/AMB/HTCC/LTCC | HTCC/LTCC/DBC |
產(chǎn)品結合力 | 不易脫落 | 易脫落、容易出現(xiàn)氣泡 |
加工厚度 | 0.25mm/0.38mm/0.5mm/0.635mm 0.8mm/1.0mm/2.0mm/等可定制 | 0.3~5.0mm |
尺寸 | 根據(jù)客戶需求定制 | 5*5mm~1185*480mm |
四,陶瓷基板與鋁基板的性能比較
項目 | 陶瓷基板 | 鋁基板 |
機械性能 | 足夠的機械性能,除搭載原件外,也能做偉支持構件用,加工性好,尺寸精度高,容易實現(xiàn)多層化 | 機械耐久力不錯 |
電學性質 | 絕緣電阻和絕緣破壞電壓高, 介電常數(shù)低 介電損耗小 耐高溫、耐腐蝕,可靠性強 | 溫度高、濕度高的環(huán)境下,容易發(fā)生物理變化、化學變化、性能不太穩(wěn)定、可靠性一般 |
熱學性質 | 導熱性高,熱學性質與相關材料匹配,熱學性好 | 熱導率較高,但是封裝加絕緣層,導熱性能能受影響較大,有很大的下降。 |
其他性質 | 化學穩(wěn)定性好;容易金屬化,電路圖形與其附著力強;無吸濕性,耐油、耐化學藥品;射線放出率小,所采用的物質無公害無毒;在使用溫度范圍內,晶體結構不變化,原材料豐富、技術成熟,制作容易,價格低。 | 原材料豐富,高溫下易變形,技術較為成熟,但是缺乏統(tǒng)一標準,價格較低。 |
五,陶瓷基板與鋁基板的優(yōu)劣勢比較
陶瓷基板 | 鋁基板 |
1,陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)接近硅片,可以節(jié)省過渡層mo片,省工、省材、降低成本。 2,減少焊層、減低熱阻、減少空間,提高成品率。 3,在相同載流下,0.3mm厚的銅箔線寬,僅為普通印制線路板的10% 4,優(yōu)良的導熱性,使得芯片的封裝非常緊湊,從而使得功率密度大大提高、改善系統(tǒng)和裝置的可靠性。 5,絕緣耐壓高、保障人生安全和設備的防護能力 6,可實現(xiàn)新的封裝和組裝方法,使得產(chǎn)品高度集成和體積縮小 | 1,符合ROSH的要求 2,更適應于SMT工藝 3,降低產(chǎn)品運行溫度,提高產(chǎn)品功率密度和可靠性、延長產(chǎn)品使用壽命(相比于PR-4) 4,縮小產(chǎn)品體積,降低硬體和裝配成本 5,不易碎,有較好的機械耐久力。 |
六,陶瓷基板與鋁基板的應用領域列舉
陶瓷基板 | 鋁基板 |
1,大功率電力半導體模塊;半導體制冷器、電子加熱器;功率控制電路,功率混合電路。 2,智能功率組件;高頻開關電源,固態(tài)繼電器 3,汽車電子,航空航天及軍用電子器件 4,太陽能電池板組件;電訊專業(yè)交換器,接收系統(tǒng);激光等工業(yè)電子 5,醫(yī)療設備、傳感器領域 | 1,音頻設備:輸入、輸出放大器、平衡放大器、音頻放大器、前置放大器、功率放大器等。 2,電源設備:開關調節(jié)器,DC/AC轉換器,SW調整期等。 3,通訊電子設備:高頻增福器、濾波器、發(fā)報電路 4,汽車:電子調節(jié)器、點火器、電源控制器等 5,電腦:CPU 軟碟驅動器、電源裝置 6,功率模組:整流器、固體繼電器、整流電橋等。 |
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