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**先,線路板大家都很熟悉,論及歷史,線路板從誕生至今,發(fā)展已超過了一百年,廣泛應(yīng)用于我們生活的方方面面。那么何為陶瓷線路板呢?難道是用我們吃飯的碗碟一樣的陶瓷來做線路板嗎?
實際上,我們此處說到的陶瓷線路板和普通PCB線路板的區(qū)別主要是在材料上的區(qū)別,普通PCB線路板用的主要是FR-4玻纖板,而陶瓷線路板所說的陶瓷并非是我們?nèi)粘K姷奶沾芍破返奶沾桑且环N”利用導(dǎo)熱陶瓷粉末和有機粘合劑,在**250℃條件下制備的導(dǎo)熱系數(shù)為9-20W/M.K的導(dǎo)熱有機陶瓷線路板。而**常用的材料就是氧化鋁(Al?O?)或氮化鋁(AlN)陶瓷基板。
那么在線路板制備水平已經(jīng)如此高的時候,為什么我們還要選擇這樣一種聽起來就很麻煩的產(chǎn)品呢?它有什么特點呢?
隨著電子技術(shù)在各應(yīng)用領(lǐng)域的逐步加深,線路板高度集成化成為必然趨勢,高度的集成化封裝模塊要求良好的散熱承載系統(tǒng),而傳統(tǒng)線路板FR-4和CEM-3在TC(導(dǎo)熱系數(shù))上的劣勢已經(jīng)成為制約電子技術(shù)發(fā)展的一個瓶頸。近些年來發(fā)展迅猛的LED產(chǎn)業(yè),也對其承載線路板的TC指標提出了更高的要求。在大功率LED照明領(lǐng)域,往往采用金屬和陶瓷等具備良好散熱性能的材料制備線路基板,高導(dǎo)熱鋁基板的導(dǎo)熱系數(shù)一般為1-4W/M. K,而陶瓷基板的導(dǎo)熱系數(shù)根據(jù)其制備方式和材料配方的不同,可達220W/M. K左右。
導(dǎo)熱系數(shù)高只是它眾多優(yōu)點中的一個,比如它還具有和硅片更匹配的熱膨脹系數(shù),產(chǎn)品穩(wěn)定性更高;更牢、更低阻的金屬膜層;基板的可焊性好,使用溫度高;絕緣性好;高頻損耗小;可進行高密度組裝;不含有機成分,耐宇宙射線,在航空航天方面可靠性高,使用壽命長;銅層不含氧化層,可以在還原性氣氛中長期使用等諸多優(yōu)點。
正是這些優(yōu)點,使得陶瓷類材料成為了新一代大規(guī)模集成電路以及功率電子模塊的理想封裝材料,所以半導(dǎo)體陶瓷因為其獨特優(yōu)越的性能,已廣泛應(yīng)用于電子、光電、高科技領(lǐng)域,如制作電容器、電阻器、傳感器等電子元件;在照明、通信、顯示等領(lǐng)域更是廣泛應(yīng)用;此外,隨著不斷發(fā)展,在新能源、環(huán)保、**等領(lǐng)域,陶瓷線路板也展現(xiàn)出巨大的潛力。
那么這樣一種具備如此多優(yōu)點的產(chǎn)品是如何生產(chǎn)出來的呢?
傳統(tǒng)陶瓷基板的制備方式一般可以分為HTCC、LTCC、DBC和DPC四大類。
HTCC(高溫共燒)制備方式需要1300°C以上的溫度,但受電極選擇的影響,制備成本相當(dāng)昂貴;
LTCC(低溫共燒)的制備需要約850°C的煅燒工藝,但制備的線路精度較差,成品導(dǎo)熱系數(shù)偏低;
DBC的制備方式要求銅箔與陶瓷之間形成合金,需要嚴格控制煅燒溫度在1065-1085°C溫度范圍內(nèi),由于DBC的制備方式對銅箔厚度有要求,一般不能**150?300微米,因此限制了此類陶瓷線路板的導(dǎo)線寬深比。
DPC的制備方式包含真空鍍膜,化學(xué)鍍,曝光顯影、蝕刻等工藝環(huán)節(jié),因此其產(chǎn)品的價格比較高昂。另外,在外形加工方面,DPC陶瓷板需要采用激光切割以及水刀切割的方式進行分板,因為傳統(tǒng)鉆銑床和沖床無法對其進行**加工,因此結(jié)合力和線寬線距也更加精細。 所以相對而言,DPC的制備產(chǎn)品穩(wěn)定性、線路精度和線寬線距更精細,而南積半導(dǎo)體(中山)有限公司是一家具備成熟DPC生產(chǎn)工藝的半導(dǎo)體公司,其產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于通信、照明、光電等產(chǎn)業(yè)。
目前,半導(dǎo)體陶瓷線路板正處于蓬勃發(fā)展階段,其在高端科技領(lǐng)域的滲透會越來越深入,其產(chǎn)品也會越來越普遍的出現(xiàn)在大眾的生活當(dāng)中,擁有無限的潛力與未來。
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