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市场上为何选择陶瓷基板作为封装材料?

 时间:2021-11-05     浏览:1157     分享

如今随着功率器件不断发展,散热成为影响器件性能和器件的可靠性的关键技术,在选择合适的封装材料与工艺、并且提高器件散热能力就成为了发展功率器件的所在问题。如果不能及时将芯片发热导出并且消散,那么大量热量将聚集。将芯片结温将逐步升高,从而一方面使性能降低,另一方面将在件内部产生热应力,引发一系列可靠性问题。于是陶瓷基板应运而生。

 

封装基板主要利用了材料本身具有的高热导率,将热量导出实现与外界环境的热交换。对于功率半导体器件而言,封装基板要满足以下要求:

 

1.高热导率,是目前功率半导体器件均采用热电分离封装方式,器件产生的热量大部分由封装基板传播出去,导热良好的基板可以使芯片免受热破坏。

2.封装材料和芯片材料的热膨胀系数匹配,功率器件中芯片本身可承受较高温度,且电流环境急工况改变均会使其温度发生这改变。由于芯片直接贴装于封装基板上,两者热膨胀系数匹配会降低芯片热应力,从而提高器件的可靠性。

3.较好的耐热性,容易满足功率器件高温使用需求,具有良好的热稳定性。

4.较好的绝缘性,满足器件电互连与绝缘需求。

5.较高机械强度,满足器件加工、封装与应用过程的强度要求。

 

目前常用电子封装基板主要是可分为高分子基板、金属基板和陶瓷基板几类。对于功率器件封装而言,封装基板还要求具有较高的导热、耐热、绝缘、强度和热匹配性能。因此,高分子基板和金属基板使用受到较大限制。

 

在陶瓷材料本身具有热导率高、耐热性好、高绝缘、高强度和芯片材料热匹配等性能,很适合作为功率器件封装基板,也是目前已在半导体照明、激光和光通信、航空航天、汽车电子等领域上广泛应用。

 

led多采用陶瓷基板做成芯片,以实现更好的导热性能。另外,电子设备还能使用展至科技陶瓷基板封装材料:

1大功率电力半导体模块

2半导体制冷器、电子加热器;功率控制电路,功率混合电路。

3智能功率组件;高频开关电源,固态继电器。

4汽车电子,航天航空及军用电子组件。

5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。

 

如今,常用电子封装陶瓷基板材料包括了氧化铝、氮化铝、氮化硅、氧化铍碳化硅等。

 

陶瓷基板产品出现,就开启了散热应用行业的发展,由于陶瓷基板散热特色,加上了陶瓷基板具有高散热、低热阻、寿命长、耐电压等优点。

 

随着生产技术、设备的改良,产品价格加速合理化,从而扩大LED产业的应用领域,例如家电从的指示灯、汽车车灯、路灯急户外大型看板等。如今陶瓷基板的开发成功,更加成为室内照明和户外亮化产品提供服务,使LED产业未来的市场领域更宽广。