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陶瓷基板:如何選擇合適的工藝和材料

任喬林 ? 來源:jf_40483506 ? 作者:jf_40483506 ? 2023-09-07 14:04 ? 次閱讀
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捷多邦科技能夠制作的PCB產(chǎn)品包括各種類型的陶瓷基板和高頻板。陶瓷基板是一種以陶瓷為主要成分的電子材料,具有高導(dǎo)熱性、高絕緣性、低熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)。捷多邦科技能夠提供多種工藝選擇的陶瓷基板,包括氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)和氮化硅(Si3N4)等。

而捷多邦所選用的羅杰斯高頻板是一種適用于高頻信號(hào)傳輸?shù)腜CB材料,具有低介電常數(shù)、低介電損耗、低水分吸收等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、航空等領(lǐng)域。

陶瓷基板的種類和性能

不同種類的陶瓷基板有各自的優(yōu)缺點(diǎn),不能一概而論哪一種性能最好。一般來說,可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行比較:

熱導(dǎo)率:熱導(dǎo)率是指材料傳導(dǎo)熱量的能力,單位是W / (m.k)。熱導(dǎo)率越高,說明材料散熱效果越好。根據(jù)資料 ,三種陶瓷基板的熱導(dǎo)率如下:

材料 熱導(dǎo)率

Al2O3 20~30

AlN 170~230

Si3N4 80~120

從表中可以看出,AlN的熱導(dǎo)率最高,Al2O3的熱導(dǎo)率最低,Si3N4居中。

介電常數(shù):介電常數(shù)是指材料在電場(chǎng)中極化程度的量度,單位是無量綱。介電常數(shù)越低,說明材料對(duì)電場(chǎng)的影響越小,適用于高頻、微波射頻等領(lǐng)域。根據(jù)資料,三種陶瓷基板的介電常數(shù)如下:

材料 介電常數(shù)

Al2O3 9.8

AlN 8.5~9.0

Si3N4 7.0~8.0

從表中可以看出,Si3N4的介電常數(shù)最低,Al2O3的介電常數(shù)最高,AlN居中。

膨脹系數(shù):膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化時(shí)體積變化的程度,單位是1/℃。膨脹系數(shù)越接近Si材料(3.7×10-6/℃),說明材料與Si芯片結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力和裂紋越少,提高了芯片的可靠性。根據(jù)資料 ,三種陶瓷基板的膨脹系數(shù)如下:

材料 膨脹系數(shù)

Al2O3 7.0×10-6/℃

AlN 4.5×10-6/℃

Si3N4 3.0×10-6/℃

從表中可以看出,Si3N4的膨脹系數(shù)最接近Si材料,Al2O3的膨脹系數(shù)最遠(yuǎn)離Si材料,AlN居中。

Al2O3具有強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、原料來源豐富等特點(diǎn),是電子工業(yè)中最常用的陶瓷基板材料 。

AlN具有耐熱沖擊性好、電阻率高、介電損耗小等特點(diǎn),是替代Al2O3的理想材料 。

Si3N4具有高電絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度大等特點(diǎn),適用于制造高集成度大規(guī)模集成電路板 。

綜上所述,不同種類的陶瓷基板在不同的性能方面有各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),具體應(yīng)用時(shí),需要綜合考慮,選擇最合適的,若有不明之處,歡迎到捷多邦科技公司咨詢!

審核編輯:湯梓紅

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