覆銅陶瓷基板的應用例舉
覆銅陶瓷基板也叫陶瓷覆銅板,在陶瓷基片的表面金屬化銅工藝,用來做為器件載板,同時事先層級電路連接,導熱導電等功能。那么覆銅陶瓷基板都應用用到哪些領域呢?
一,覆銅陶瓷基板應用到新能源汽車產(chǎn)品
電子控制系統(tǒng)是電動汽車的關鍵部件,其主要組成部分包括系統(tǒng)集成與軟件、芯片與特殊器件、IGBT模塊、車用傳感器、電子控制模塊與連接器、繼電器等。而IGBT(絕緣柵雙極晶體管)模塊是整個電子控制系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”,是驅動系統(tǒng)的核心,占控制器總成本的40%~50%。
陶瓷覆銅板是銅-陶瓷-銅“三明治”結構的復合材料,它具有陶瓷的散熱性好、絕緣性高、機械強度高、熱膨脹與芯片匹配的特性,又兼有無氧銅電流承載能力強、焊接和鍵合性能好、熱導率高的特性,是IGBT模塊的關鍵封裝材料之一。
目前陶瓷覆銅基板根據(jù)陶瓷材料的不同分為氧化鋁陶瓷覆銅板、氮化鋁陶瓷覆銅板及氮化硅陶瓷覆銅板,性能對比下氮化硅覆銅基板更為優(yōu)秀,其最大特點是具有與其他陶瓷基板所無可比擬的可靠性,即具有氮化硅陶瓷高強度、高導熱的特性,結合活性金屬焊接工藝后又具有高可靠性,使其成為高壓大功率IGBT模塊封裝中最具有發(fā)展前景的材料。特別是在可靠性和小型化要求更高的電動汽車領域。
二、覆陶瓷基板在半導體器件產(chǎn)品領域應用
半導體功率器件包括(包括LED、LD、IGBT、CPV等),隨著電子科技的不斷發(fā)展,散熱成為影響器件性能與可靠性的關鍵技術。電子封裝是半導體器件制造關鍵工藝,直接影響到器件性能、可靠性與成本,選用合適的封裝材料與工藝、提高器件散熱能力就成為發(fā)展功率器件的技術瓶頸。應用于高功率器件的封裝基板,不僅要滿足電氣互連、機械承載的作用,還要有良好的散熱性能。
覆銅陶瓷基板具有優(yōu)良的散熱性且其熱膨脹系數(shù)(CET)和芯片相匹配,提高了器件可靠性。但陶瓷本身不導電,需要將其金屬化以滿足電氣互連要求,此外,還需要通過通孔填充技術實現(xiàn)基板上下表面互連,從而實現(xiàn)三維立體封裝。通過金屬化制備的覆銅陶瓷基板是高溫、高頻、大功率器件封裝的理想選擇。
三、覆銅陶瓷基板電力模塊領域的應用
電力電子設計師選擇直接敷銅(DBC)和活性金屬釬焊(AMB)覆陶瓷基板作為電力模塊中半導體裸芯片的電路材料,這是因為這種基板能夠使半導體的熱量有效消散,并延長模塊的使用壽命。但是工藝和生產(chǎn)工程師首先應建立這些模塊,他們必須謹慎地加入多個部件,并將它們連接在一起,以提供所需的電氣、熱力、化學和機械功能。
四、覆銅陶瓷基板在光通信器件的應用
無論是數(shù)據(jù)中心還是電信市場,在通訊領域的不斷升級來源于光模塊性能的升級,IT設備的電信號轉化為光信號,可見傳播速度相當于光速,而且信號不受影響。那么意味著對光模塊芯片的高頻高速性能的要求非常高,要求介電損耗非常小,幾乎可以忽略。初此之外,光模塊的使用壽命要求比較高,一般商用需要長達工作壽命近百萬小時(約 100 年)的半導體光模塊器件,以為著需要非常好的氣密性,使用壽命長,能承載高功率、高電流長期工作,其中高功率、高頻率、高電流產(chǎn)生是熱量能有效散發(fā),產(chǎn)品熱應力小到可以忽略不計。覆銅陶成績板能有效的應用到光模塊并滿足光模塊的功能要求。
覆銅陶瓷基板還有很多應用領域,比如半導體制冷片設備,LED照明、光伏系統(tǒng)、醫(yī)學醫(yī)療等等,更多覆銅陶瓷基板相關應用可以咨詢金瑞欣特種電路。