Ceramic Substrate
陶瓷基板
目前,電子封裝中常用的基板材料主要有四種:1)聚合物基板;2)金屬基材;3)複合材基板;ˋ)陶瓷基板。其中以陶瓷基板材料以其強度高、絕緣性好、導熱耐熱性好、熱膨脹係數小、化學穩定性好等優點被廣泛應用於電子封裝基板。
陶瓷基板的優勢
與傳統的玻璃纖維基板(FR-4)不同,陶瓷材料具有良好的高頻性能和電性能,具有高導熱性、化學穩定性、優異的熱穩定性等有機基材所不具備的特性。陶瓷基板主要的優勢:
- 更高的熱導率,耐高溫
- 更小的熱膨脹係數。
- 更強、更低電阻的金屬膜氧化鋁陶瓷電路板。
- 絕緣性好。
- 低高頻損耗。
- 優異的熱穩定性。
根據陶瓷材料的種類
氧化鋁基板
氧化鋁基板是電子行業最常用的基板材料,由於其機械、熱學和電學性能與大多數其他氧化物陶瓷相比,具有較高的強度和化學穩定性,並且原材料豐富。適用於各種技術製造和不同形狀。
氧化鋁基板特性:
- 良好表面特性,提供優異之平面度與平坦度。
- 抗熱震效果佳。
- 優異的耐油性和耐化學性。
- 低曲翹度。
- 高溫環境下穩定性佳。
- 可加工成各種複雜形狀。
應用領域 : LED陶瓷散熱電路板、RF模組、車載電源模組、厚膜、薄膜晶片電阻及晶片排阻
氮化鋁基板
氮化鋁基板有兩個非常重要的特性值得注意:一、高導熱性,二、與Si相匹配的膨脹係數。缺點是即使表面有很薄的氧化層,也會影響導熱性。只有嚴格控製材料和工藝,才能生產出一致性好的AlN基板。未來,在電動車與5G通訊市場持續成長下,多片晶片導熱與散熱問題,將會影響IC整體運算處理效率,所以氮化鋁基板將會被應用來解決此問題,且會是扮演最重要的角色之一。
氮化鋁基板特性:
- 導熱係數高,為氧化鋁之7~8倍。
- 熱膨脹係數接近矽晶圓。
- 更高的電絕緣性和更小的介電常數。
- 高機械強度及密度。
- 對熔融金屬具有優異的耐腐蝕性。
- 純度非常高,無毒。
應用領域 : 高功率電源模組、IGBT、MOSFET、高功率LED晶片基