如何選擇合適的基材

如何為陶瓷板選擇合適的基材隨著陶瓷工業(yè)的快速發(fā)展，陶瓷電路板在半導(dǎo)體和電子封裝領(lǐng)域越來越受歡迎,因?yàn)樗葮?biāo)準(zhǔn)的FR4PCB具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、低熱膨脹性和良好的絕緣性能?，F(xiàn)在市場上的陶瓷基板材料種類繁多，不同的材料有著不同的功能和性能。在本文中，我們將舉例說明市場上不同種類的材料，以便您可以在需要時(shí)選擇最適合您設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。Part1:基材的種類近年來，市場上最常見的材料是氧化材料，由于其耐磨性和良好的強(qiáng)度，主要用于汽車產(chǎn)品中。此外，還有一些氮化物和硅化物可用于大功率產(chǎn)品。為了快速瀏覽，我在這里列出了一些常見的陶瓷基板材料：氧化鋁(AI2O3)氮化氧化鋁(ALN)氧化被(BeO)氮化硅(Si3N4)氧化錯(cuò)(ZrO2)碳化硅(SiC)Part2:基材的特性氧化鋁(AI2O3)氧化鋁基板的特征是純白色基板，是電子工業(yè)中最常用的陶瓷基板材料，因?yàn)榕c大多數(shù)其他氧化物陶瓷相比，氧化鋁基板在機(jī)械、熱和電學(xué)性能方面具有較高的強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，并且原料來源豐富，適合各種技術(shù)制造和不同形狀。最常用的氧化鋁有96%氧化鋁和99.6%氧化鋁。96%氧化鋁可用于制造厚膜陶瓷電路，因?yàn)樗哂袃?yōu)異的電絕緣性、機(jī)械強(qiáng)度、良好的導(dǎo)熱性、化學(xué)耐久性和尺寸穩(wěn)定性。表面粗糙度一般為0.2~0.6|im,基材的最局使用溫度可達(dá)1600℃99.6%氧化鋁是大多數(shù)薄膜電子基板應(yīng)用的主要材料，通常用于金屬濺射、蒸發(fā)和化學(xué)氣相沉積的電路生成。99.6%氧化鋁比96%氧化鋁純度更高，晶粒尺寸更小，表面光滑度優(yōu)異(表面粗糙度一般為0.08?在應(yīng)用時(shí)可承受最局1700℃的溫度。(加上氧化鋁的圖片)氮化鋁(ALN)目前，氮化氧化鋁憑借兩個(gè)關(guān)鍵的優(yōu)良性能贏得了公眾的高度關(guān)注:一是高導(dǎo)熱性。氮化氧化鋁的導(dǎo)熱系數(shù)大幅提高(170Wm.k),約為FR4基板的100-200倍，而氧化氧化鋁僅提供24W/m.Ko另一個(gè)特點(diǎn)是硅匹配膨脹系數(shù)4.7ppm/℃20~300℃,這使得它適用于極端惡劣的環(huán)境中可能在高溫。缺點(diǎn)是即使是超薄的氧化也會(huì)影響熱導(dǎo)率。只有嚴(yán)格控制材料和工藝，才能生產(chǎn)出一致性良好的氮化鋁基板。這就是為什么氮化氧化鋁比氧化氧化鋁膨脹。從視覺上看，氮化氧化鋁呈灰白色，這使我們有機(jī)會(huì)很容易地將其與氧化鋁區(qū)分開來。(加上一張氮化鋁基材圖片)氧化被(BeO)氧化鉞具有比氧化鋁高的導(dǎo)熱性，因此，它幾乎用于需要高導(dǎo)熱性的地方。但當(dāng)溫度超過300℃時(shí)，它會(huì)迅速下降。它不像氧化鋁或氮化鋁那樣應(yīng)用廣泛，最重要的是它的毒性限制了它的發(fā)展。氮化硅(Si3N4)氮化硅是一種斷裂韌性高、耐熱性強(qiáng)的材料，近年來常被用作模塊的替代材料。具有較強(qiáng)的機(jī)械性、耐高溫、耐腐蝕、耐磨性，廣泛應(yīng)用于汽車減震器、發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是汽車IGBT產(chǎn)品，以及交通軌道、航空航天等領(lǐng)域。氧化錯(cuò)(ZrO2)氧化錯(cuò)因其優(yōu)異的強(qiáng)度，韌性，生物相容性，高疲勞和耐磨性(氧化鋁的15倍)而廣受歡迎，使其成為牙科應(yīng)用的最佳選擇。碳化硅(SiQ碳化硅陶瓷基板的本質(zhì)是一種硅材料，由于其優(yōu)越的導(dǎo)熱性，決定了其高電流密度的特性。同時(shí)，較高的帶隙寬度決定了碳化硅(SiC)陶瓷電路板較高的擊穿場和較高的工作溫度。碳化硅的核心優(yōu)點(diǎn)是耐高溫、耐高壓、耐磨、損耗低、工作頻率高。因此，適用于高散熱、高導(dǎo)熱、大電流、大電壓、高頻工作的產(chǎn)品。Part3:聯(lián)系我們現(xiàn)在，您應(yīng)該對(duì)不同的陶瓷基板材料及其特性有一個(gè)簡單的