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科普陶瓷基板里有哪些种类及特点?

 时间:2022-04-26     浏览:1012     分享

如今陶瓷基板是指在高温下将铜箔直接粘合在氧化铝或氮化铝板材,而陶瓷基板的表面(单面或双面)上的特殊工艺。在与传统的FR-4或铝基板相比,制成超薄复合基板具有优异的电绝缘性能、高导热性能、优异的软焊性和高附着力。可以蚀刻PCB等各种图形,载流能力大,适用于发热量大的产品比如高亮度LED、太阳能,其优异的耐候性更适用于恶劣的户外环境。

 

一、陶瓷基板都有哪些种类;

1、按陶瓷基板材质;

氮化铝

氮化铝有两个非常重要的特性值得注意:一是高导热性,二是与硅相匹配的膨胀系数。唯一缺点是即使表面有很薄的氧化层,也会影响导热性。只有严格控制材料和工艺,才能生产出一致性好的AIN基板。目前相对于氧化铝,氮化铝的价格相对比较高,这也是制约其发展的一个小瓶颈。但是,随着经济的好转和技术的升级,这个瓶颈最终会消失的。

 

氧化铝

氧化铝陶瓷基板是电子行业最常用的基板材料,由于其机械、热学和电学性能与大多数其他氧化物陶瓷相比,具有较高的强度和化学稳定性,并且原材料丰富适用于各种技术制造和不同形状。

 

氧化铍

它比金属铝具有更高的热导率,用于需要高热导率的应用,但在300℃后温度迅速下降。最重要的是它的毒性限制了它的发展。

 

以上材质原因可知,氧化铝陶瓷基板以其优越的综合性能,在微电子、电力电子、混合微电子、功率模块等领域仍处于主导地位及应用广泛。

 

2、陶瓷基板制造工艺;

DPC陶瓷基板(直接镀铜工艺)

DPC也称为直接镀铜基板,以DPC陶瓷基板技术为例;首先对陶瓷基板进行预处理和清洗,利用专业的薄膜制造技术-真空镀膜法将其溅射并结合到陶瓷基板上的铜金属复合层上,然后用黄光光刻的光刻胶在曝光、显影、蚀刻,完成去膜工艺制线最后,通过电镀/化学镀沉积增加电路的厚度,去除光刻胶后,完成金属化电路。

 

DBC陶瓷基板(直接键合铜)

直接键合铜技术使用铜的含氧共晶溶液将铜直接沉积在陶瓷上。基本原理是在沉积过程之前或期间在铜和陶瓷之间引入适量的氧气。在1065℃~1083℃范围的,铜与氧形成Cu-O共晶液。DBC技术利用这种共晶液体与陶瓷基板发生化学反应,生成CuAIO2CuAIO4。此外,它还渗入铜箔,实现陶瓷基板和铜板的结合。

 

▶HTCC陶瓷基板(高温共烧陶瓷)

HTCC也称为高温共烧多层陶瓷。制造过程与 LTCC 非常相似。主要区别在于HTCC的陶瓷粉没有添加到玻璃材料中。因此HTCC必须在13001600℃的高温下干燥硬化。由于其共烧温度高,金属导体材料的选择受到限制。由于其共烧温度高,金属导体材料的选择受到限制。主要材料有钨、钼、锰等,熔点高但导电性差,最后层压烧结成型。

 

▶LTCC陶瓷基板(低温共烧陶瓷)

LTCC又称低温共烧多层陶瓷基板。该技术必须先将无机氧化铝粉末与约30%~50%的玻璃材料与有机粘合剂混合,使其均匀混合成泥状浆料。用刮刀将浆料刮成片状,再经过干燥过程形成一片薄薄的生胚,再按照每层的设计打通孔,作为每层的信号传输。LTCC的内部电路采用丝网印刷技术分别在绿胚上填孔和印刷电路。内外电极可分别使用银、铜、金等金属。在850900℃的烧结炉中烧结即可完成。

 

▶LAM陶瓷基板(激光活化金属化)

使用高能激光束电离陶瓷和金属,让它们一起生长,使它们牢固地结合在一起。

 

二、陶瓷基板产品特点;

电阻较低的金属膜

基板的可焊性好,使用温度高

绝缘性好

导电层厚度可在1μm1mm内定制

低频损耗

高密度组装成为可能一世不含有机成分

铜层不含氧化层

三维基板和三维布线