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陶瓷基板的主要材质
氧化铝(Al2O3)
氧化铝是陶瓷基板中常用的基板材料,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。 按含氧化铝(Al2O3)的百分数不同可分为:75瓷、96瓷、99.5瓷。氧化铝含有量不同,其电学性质几乎不受影响,但是其机械性能及热导率变化很大。纯度低的基板中玻璃相较多,表面粗糙度大。纯度越高的基板,越光洁、致密、介质损耗越低,但是价格也越高。
氧化铍(BeO)
氧化铍具有比金属铝还高的热导率,应用于需要高热导的场合,温度**过300℃后*降低,但是由于其毒性限制了自身的发展。
氮化铝(AlN)
氮化铝陶瓷是以氮化铝粉体为主晶相的陶瓷。相比于氧化铝陶瓷基板,绝缘电阻、绝缘耐压更高,介电常数更低。其热导率是Al2O3的7~10倍,热膨胀系数(CTE)与硅片近似匹配,这对于大功率半导体芯片至关重要。在生产工艺上,AlN热导率受到残留氧杂质含量的影响很大,降低含氧量,可明显提高热导率。目前工艺生产水平的热导率达到170W/(m·K)以上已不成问题。
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)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*导致PCB板发生不同程度的翘曲。
而另一种PCB基板——陶瓷基板,由于散热性能、载流能力、绝缘性、热膨胀系数等,都要优于普通的玻璃纤维PCB板材,从而被广泛应用于大功率电力电子模块、航空航天、电子等产品上。
陶瓷电路板实际上是由电子陶瓷材料制成,可制成各种形状。其中,陶瓷电路板具有耐高温,高电绝缘性能**的特点,具有介电常数低,介电损耗低,导热系数高,化学稳定性好,组件热膨胀系数相近等优点。陶瓷印刷电路板采用激光快速激活金属化技术LAM技术生产。
根据PCB制造工艺的陶瓷PCB类型分为:高温高温共烧陶瓷(HTCC)PCB,低温共烧陶瓷(LTCC)PCB,厚膜陶瓷PCB。
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