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陶瓷基板在LED封装领域使用的比较

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2019-9-28     浏览次数:    
陶瓷基板,陶瓷电路板陶瓷基金属化基板具有杰出的热学和电学功能,是功率型LED封装、紫光、紫外的极佳材料,特别适用于多芯片封装(MCM)和基板直接键合芯片(COB)等的封装结构。

  一、陶瓷材料的比较

  1.塑料和陶瓷材料的比较以环氧树脂为代表的塑料材料具有经济性特色,在电子市场的使用十分广泛,然而跟着社会进步对许多特殊范畴如高温、线膨胀系数、气密性、稳定性、机械功能等方面要求的进步,塑料材料无法满足新的市场要求。陶瓷材料以其电阻高,高频特性杰出,且具有热导率高、化学稳定性佳、热稳定性等长处,被广泛用于不同厚膜、薄膜或和电路的基板材料,还能够用作绝缘体,在热功能要求苛刻的电路中做导热通路以及用来制作各种电子元件。

  2.氮化铝与氧化铝陶瓷基板的比较氮化铝陶瓷基板具有两大长处,一个是高的热导率,二是与硅相匹配的膨胀系数。缺陷在于氧化层会对热导率产生影响,对材料和工艺的要求较高。目前我国对大规模的氮化铝出产技能不行老练,价格也比氧化铝高。氧化铝陶瓷基板是电子工业中最常用的基板材料,由于在机械、热、电功能上相关于大多数其他氧化物陶瓷,强度及化学稳定性高,且质料来历丰富,适用于各式各样的技能制作以及不同的形状。

  二、基板品种及特性市面上陶瓷散热基板品种大多分为HTCC、LTCC、DBC、DPC,而斯利通品牌具有独创的LAM(LaserActivationMetallization)即激光快速活化金属化技能。

  1.HTCC和LTCCHTCC归于较前期开展的技能,但由于烧结温度较高使其电极材料的选择受限,且制作本钱相对贵重,这些因素促使LTCC的开展,LTCC尽管将共烧温度降至约850℃,但具有尺寸精确度、产品强度等不易控制的缺陷。

  2.DBC和DPC直接敷铜(DirectBondedCopper,DBC)技能是首要是依据Al2O3陶瓷基板开展起来的陶瓷外表金属化技能,后来又使用于AlN陶瓷。在大功率电力半导体模块、太阳能电池板组件、轿车电子、航天航空及军用电子组件、智能功率组件等范畴获得较为成功的使用。薄膜法(DPC)是微电子制作中进行金属膜沉积的首要方法,首要用蒸腾、磁控溅射等面沉积工艺进行基板外表金属化,先是钛,铬然后再是铜颗粒,最终电镀增厚,适用于绝大部分陶瓷基板。集成电路(IC)蚀刻制作工艺作为晶片级制作技能,尽管能够轻松完成高精度的微电子甚至纳电子器件的制作,但是,其制作设备贵重、高真空条件、出产流程长、制作工艺杂乱、价格高昂,不适于大批量快速制作。

  3.LAM技能是斯利通品牌自主研发的激光快速活化金属化技能,使用激光将金属和陶瓷同时活化,让二者牢固的长在一同。LAM技能能通过激光技能在氧化铝,氮化铝,氧化锆,玻璃,石英上面做金属线路,做出来的产品外表平整度在0.1um左右,覆铜厚度能够依据客户要求在1μm~1mm间定制,线宽,线径能够做到20um。

  三、斯利通较传统基板的优势

  1.更高的热导率热导率代表了基板材料自身直接传导热能的一种能力,数值愈高代表其散热能力愈好。传统的金属基板具有较好的热导率,但因金属的导电性需求绝缘层,而绝缘层的导热率只有1.0W/m.K.左右,大大影响了总体的热导率。陶瓷基板具有绝缘性,无需使用绝缘层,热导率整体很高。

  2.更匹配的热膨胀系数正常开灯时温度高达80℃~90℃,温度承受不住会导致焊接不牢。一般的灯是0.1w,0.3w,0.5w,关于1w,3w,5w,的灯时,PVC承受不住。陶瓷和芯片的热膨胀系数接近,不会在温差剧变时产生太大变形导致线路脱焊,内应力等问题。

  3.更好的结合力传统的DBC、DPC等技能会产生金属层脱落等现象,斯利通具有自主研发的LAM技能,激光技能下的金属层与陶瓷基板的结合强度高,最大能够到达45MPa(大于1mm厚陶瓷片自身的强度)。

  4.导电层厚度在1μm~1mm内任意定制传统的DBC技能只能制作100μm~600μm厚的导电层;传统的DBC技能做﹤100μm时出产温度太高会融化,做﹥600μm时铜层太厚,铜会流下去导致产品边际含糊。DPC技能国内能做到300um就很不错了。斯利通的导电层厚度在1μm~1mm内任意定制,精度很准。

  5.高密度组装传统厚膜技能最大L/S分辨率仅100μm,耐焊性差,铝-锰法最大L/S分辨率仅100μm,且Mo、Mn自身导电性并不好。斯利通能够到达20μm,然后完成设备的短、小、轻、薄化。

  6.陶瓷基板,三维基板、三维布线三维基板、三维布线是斯利通产品的共同技能,其他的各种工艺都不能做到在三维陶瓷上做线路,并且蚀刻更困难,斯利通的工艺能够省掉这些,市场独有。




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