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巨全!陶瓷基板與鋁基板的對比

61 2022-09-30
陶瓷基板

                                                             巨全!陶瓷基板與鋁基板的對比

隨著科技電子的發(fā)展,陶瓷基板應(yīng)用越來越廣泛,相比鋁基板原有的部分市場逐漸被陶瓷基板替代,那么陶瓷基板與鋁基板對比,有哪些突出的優(yōu)勢呢?

一,什么是陶瓷基板,什么是鋁基板

什么是陶瓷基板

陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)陶瓷基片表面( 單面或雙面)上的特殊工藝板。所制成的超薄復(fù)合基板具有優(yōu)良電絕緣性能,高導(dǎo)熱特性,優(yōu)異的軟釬焊性和高的附著強度,并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形,具有很大的載流能力。因此,陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結(jié)構(gòu)技術(shù)和互連技術(shù)的基礎(chǔ)材料。

厚膜電阻陶瓷基板.jpg

什么是鋁基板

鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板,一般單面板由三層結(jié)構(gòu)所組成,分別是電路層(銅箔)、絕緣層和金屬基層。用于高端使用的也有設(shè)計為雙面板,結(jié)構(gòu)為電路層、絕緣層、鋁基、絕緣層、電路層。極少數(shù)應(yīng)用為多層板,可以由普通的多層板與絕緣層、鋁基貼合而成。

雙面鋁基板

二,陶瓷基板與鋁基板的組成和工作原理對比

      陶瓷基板具有絕緣的特點,因此陶瓷基板由電路層和金屬基層構(gòu)成,省去了絕緣層。其工作原理是功率器件表面貼裝在電路板層,器件運行時所產(chǎn)生的熱量直接有金屬基層將熱量傳遞出去,從而到底對器件的散熱目的。

鋁基板是由電路層、絕緣層和金屬基層構(gòu)成。器件表面貼裝在電路層,器件運行時所產(chǎn)生的熱量由絕緣層傳遞到金屬基層,然后由金屬基層將熱量傳遞出去,從而實現(xiàn)對器件的散熱。

三,陶瓷基板與鋁基板的參數(shù)對比

項目

陶瓷基板

鋁基板

板材類型

陶瓷基板

鋁基板、銅基板、鐵基板

表面處理

OSP、沉金、鍍金、沉銀、沉錫、鎳鈀金、鉑金

噴錫、沉錫、化學(xué)銀

層數(shù)

單、雙面、多層

單面、雙面

銅箔厚度

1~500um

35~240um

最小線寬線距

0.1um

0.1um

板翹情況

不存在

0.5%

主要技術(shù)

DBC/DPC/AMB/HTCC/LTCC

HTCC/LTCC/DBC

產(chǎn)品結(jié)合力

不易脫落

易脫落、容易出現(xiàn)氣泡

加工厚度

0.25mm/0.38mm/0.5mm/0.635mm

0.8mm/1.0mm/2.0mm/等可定制

0.3~5.0mm

尺寸

根據(jù)客戶需求定制

5*5mm~1185*480mm

       四,陶瓷基板與鋁基板的性能比較

項目

陶瓷基板

鋁基板

機械性能

足夠的機械性能,除搭載原件外,也能做偉支持構(gòu)件用,加工性好,尺寸精度高,容易實現(xiàn)多層化

機械耐久力不錯

電學(xué)性質(zhì)

絕緣電阻和絕緣破壞電壓高,

介電常數(shù)低

介電損耗小

耐高溫、耐腐蝕,可靠性強

溫度高、濕度高的環(huán)境下,容易發(fā)生物理變化、化學(xué)變化、性能不太穩(wěn)定、可靠性一般

熱學(xué)性質(zhì)

導(dǎo)熱性高,熱學(xué)性質(zhì)與相關(guān)材料匹配,熱學(xué)性好

熱導(dǎo)率較高,但是封裝加絕緣層,導(dǎo)熱性能能受影響較大,有很大的下降。

其他性質(zhì)

化學(xué)穩(wěn)定性好;容易金屬化,電路圖形與其附著力強;無吸濕性,耐油、耐化學(xué)藥品;射線放出率小,所采用的物質(zhì)無公害無毒;在使用溫度范圍內(nèi),晶體結(jié)構(gòu)不變化,原材料豐富、技術(shù)成熟,制作容易,價格低。

原材料豐富,高溫下易變形,技術(shù)較為成熟,但是缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),價格較低。

 

五,陶瓷基板與鋁基板的優(yōu)劣勢比較

陶瓷基板

鋁基板

1,陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)接近硅片,可以節(jié)省過渡層mo片,省工、省材、降低成本。

2,減少焊層、減低熱阻、減少空間,提高成品率。

3,在相同載流下,0.3mm厚的銅箔線寬,僅為普通印制線路板的10%

4,優(yōu)良的導(dǎo)熱性,使得芯片的封裝非常緊湊,從而使得功率密度大大提高、改善系統(tǒng)和裝置的可靠性。

5,絕緣耐壓高、保障人生安全和設(shè)備的防護能力

6,可實現(xiàn)新的封裝和組裝方法,使得產(chǎn)品高度集成和體積縮小

1,符合ROSH的要求

2,更適應(yīng)于SMT工藝

3,降低產(chǎn)品運行溫度,提高產(chǎn)品功率密度和可靠性、延長產(chǎn)品使用壽命(相比于PR-4)

4,縮小產(chǎn)品體積,降低硬體和裝配成本

5,不易碎,有較好的機械耐久力。

六,陶瓷基板與鋁基板的應(yīng)用領(lǐng)域列舉

陶瓷基板

鋁基板

1,大功率電力半導(dǎo)體模塊;半導(dǎo)體制冷器、電子加熱器;功率控制電路,功率混合電路。

2,智能功率組件;高頻開關(guān)電源,固態(tài)繼電器

3,汽車電子,航空航天及軍用電子器件

4,太陽能電池板組件;電訊專業(yè)交換器,接收系統(tǒng);激光等工業(yè)電子

5,醫(yī)療設(shè)備、傳感器領(lǐng)域

1,音頻設(shè)備:輸入、輸出放大器、平衡放大器、音頻放大器、前置放大器、功率放大器等。

2,電源設(shè)備:開關(guān)調(diào)節(jié)器,DC/AC轉(zhuǎn)換器,SW調(diào)整期等。

3,通訊電子設(shè)備:高頻增福器、濾波器、發(fā)報電路

4,汽車:電子調(diào)節(jié)器、點火器、電源控制器等

5,電腦:CPU 軟碟驅(qū)動器、電源裝置

6,功率模組:整流器、固體繼電器、整流電橋等。

      以上就是小編分享的關(guān)于“陶瓷基板與鋁基板對比的最全信息了”陶瓷基板導(dǎo)熱率高,散熱效果好,良好的絕緣性等優(yōu)勢特點,陶瓷基板的市場越來越受歡迎,鋁基板因為成本較低,在適應(yīng)的領(lǐng)域還是有一定的應(yīng)用價值的。更多陶瓷基板可以咨詢金瑞欣特種電路。


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