氮化鋁陶瓷基板在大功率器件領(lǐng)域,因其導(dǎo)熱率而被市場受用。那么今天天小編要分享的氮化鋁陶瓷基板制作技術(shù)的關(guān)鍵詞問題。一,氮化鋁基板簡介和應(yīng)用概況
1.氮化鋁材料有哪些突出特性
氮化鋁是氮和二元系列中唯一穩(wěn)定的化合物,具有高的熔點(diǎn)和良好的導(dǎo)熱特性。
晶形:六方晶系鈣鈦礦型
分解溫度:2500攝氏度
理論熱導(dǎo)率:320W/m.k
導(dǎo)熱率是氧化鋁的7倍,高溫導(dǎo)熱優(yōu)于氧化鈹;
熱膨脹系數(shù):與硅熱膨脹系數(shù)匹配
電特性:高電絕緣,低介電常數(shù);耐腐蝕特性:對(duì)熔融金屬有優(yōu)良的耐腐蝕特殊性。
無毒,高純,綜合性能優(yōu)異的電子封裝材料。
2,氮化鋁應(yīng)用背景。
氮化鋁陶瓷覆銅板滿足高壓IGBT模塊,廣泛應(yīng)用于高鐵、電動(dòng)汽車、智能電網(wǎng)和新能源等“綠色經(jīng)濟(jì)”。氮化鋁陶瓷封裝基板滿足大功率LED芯片散熱的需求,在汽車大燈、室外照明、舞臺(tái)燈等高速LED中應(yīng)用廣泛。氮化鋁薄膜封裝基板滿足芯片功率散熱、高頻傳輸?shù)确矫?,在光通訊中的TOSA/ROSA/TO中的PD、LD器件中應(yīng)用廣泛。氮化鋁具有高熱導(dǎo)率、高強(qiáng)度、低介電常數(shù)、熱膨脹系數(shù)接近和無毒等優(yōu)異的綜合性能。
光通訊領(lǐng)域、微波通訊領(lǐng)域、LED領(lǐng)域等軍民各個(gè)高功率需要氮化鋁封裝和基板作為關(guān)鍵散熱材料。氧化鋁是未來小型化、集成化、多功能電子封裝發(fā)展必不可缺的材料之一,前景廣闊。
二,氮化鋁基板制作關(guān)鍵技術(shù)問題
1氮化鋁粉體和燒結(jié)助劑選擇。氮化鋁粉體:高純度、粒度小、比表面積大、碳含量低、氧含量低、雜質(zhì)金屬離低。燒結(jié)助劑于AIN粉表面的氧化鋁成份在燒結(jié)過程中反應(yīng)形成低熔點(diǎn)的復(fù)合氧化物,從而燒結(jié)體中產(chǎn)生液相。這些液相包圍AIN顆粒,在毛細(xì)管力的作用下發(fā)生顆粒重排和內(nèi)部氣孔排出,最終實(shí)現(xiàn)AIN瓷的致密燒結(jié)。
2.氮化鋁成型工藝流延成型:
漿料穩(wěn)定性及粘度的控制
流延帶料厚度均勻性控制
帶料X-Y方向收縮率控制
3. 氮化鋁燒結(jié)工藝
氮化鋁陶瓷燒結(jié)需要注意的問題:
選取合適燒結(jié)制度(升溫制度、燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間)
采用合適的保護(hù)氣氛防止氮化鋁陶瓷的氧化
燒結(jié)設(shè)備:溫度均勻性
4. 氮化鋁金屬化工藝 氮化鋁厚膜金屬化
金屬化體系:金屬化結(jié)合力:2KG/平方毫米
表面覆銅100um滿足電流承載需求
表面鍍覆鎳適合鍵合和焊接
5氮化鋁薄膜基板:
采用磁控濺射工藝設(shè)備,線條精度高;可預(yù)制焊料、電阻等體系。
6 氮化鋁覆銅板:
低熱阻,由于它是銅點(diǎn)路板和陶瓷基板直接結(jié)合的簡單結(jié)構(gòu);
可以直接安裝硅片,因?yàn)樗鼈兊臒崤蛎浵禂?shù)相當(dāng);高可靠,可承載大電流。
7 氮化鋁腹鋁基板:低價(jià)格,制造成本低
良好的可塑性:有效的緩解界面熱膨脹系數(shù)不同引起的熱應(yīng)力
液態(tài)鋁與氮化鋁為物理潤濕:界面結(jié)合力高、無空洞、無過渡層。
8,氮化鋁多層陶瓷封裝
氮化鋁與鎢金屬化體系高溫共燒;多層陶瓷布線設(shè)計(jì)滿足電路要求;可以與金線進(jìn)行焊接;氣密性封裝。
可見氮化鋁是綜合優(yōu)異的電子陶瓷封裝材料,滿足系統(tǒng)集成的發(fā)展和需要;氮化鋁粉體、流延成型工藝控制、燒結(jié)是陶瓷制備的關(guān)鍵工藝,特別是粉體材料亟待國產(chǎn)化;氮化鋁陶瓷金屬工藝是鏈接陶瓷與器件之間的紐帶,需要開發(fā)系列化產(chǎn)品滿足不同大功率場合應(yīng)用環(huán)境。
目前IGBT陶瓷基板在大功率使用方面的陶瓷板多醫(yī)療進(jìn)口,金瑞欣作為電路板廠家能做的是做好陶瓷基板的生產(chǎn),不斷提升制作工藝和方法,為市場和客戶提供優(yōu)質(zhì)的陶瓷電路板。目前主營的陶瓷基板有氮化鋁陶瓷基板和氧化鋁陶瓷基板,可以加工精密線路、實(shí)銅填孔、LED無機(jī)圍壩工藝。