隨著電子工業(yè)、計算機(jī)的飛速發(fā)展,集成電路變得越來越復(fù)雜,包括的裝置和功能也是越來越多,這樣就要求電路的集成化程度越來越高。此時使用陶瓷金屬化的基片能夠大幅提高電路集成化,實現(xiàn)電子設(shè)備小型化。
電子封裝過程中,基板主要起機(jī)械支撐保護(hù)與電互連(絕緣)作用。隨著電子封裝技術(shù)逐漸向著小型化、高密度、多功能和高可靠性方向發(fā)展,電子系統(tǒng)的功率密度隨之增加,散熱問題越來越嚴(yán)重。良好的器件散熱依賴于優(yōu)化的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計、封裝材料選擇(熱界面材料與散熱基板)及封裝制造工藝等。其中,基板材料的選用是關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響到器件成本、性能與可靠性。
怎么樣才算是好的基板材料?
1)高熱導(dǎo)率,低介電常數(shù),有較好的耐熱、耐壓性能;
2)有足夠的強(qiáng)度、剛度,對芯片和電子元器件起到支撐和保護(hù)的作用;
3)熱膨脹系數(shù)接近芯片材料(如Si,GaAs),避免芯片的熱應(yīng)力損壞;
4)成本盡可能低,滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的需求;
5)具有良好的加工、組裝和安裝性能。
陶瓷基板優(yōu)秀在哪里?
低通訊損耗-陶瓷材料本身的介電常數(shù)使得信號損耗更小。
高熱導(dǎo)率-芯片上的熱量直接傳導(dǎo)到陶瓷片上面,無需絕緣層,可以做到相對更好的散熱。
更匹配的熱膨脹系數(shù)-陶瓷和芯片的熱膨脹系數(shù)接近,不會在溫差劇變時產(chǎn)生太大變形導(dǎo)致線路脫焊、內(nèi)應(yīng)力等問題。
高結(jié)合力-斯利通陶瓷電路板產(chǎn)品的金屬層與陶瓷基板的結(jié)合強(qiáng)度高,最大可以達(dá)到45MPa(大于1mm厚陶瓷片自身的強(qiáng)度)。
高運(yùn)行溫度-陶瓷可以承受波動較大的高低溫循環(huán),甚至可以在500-600度的高溫下正常運(yùn)作。
高電絕緣性-陶瓷材料本身就是絕緣材料,可以承受很高的擊穿電壓。
有哪些陶瓷金屬化工藝?
從結(jié)構(gòu)與制作工藝而言,陶瓷金屬化工藝又可分為HTCC、LTCC、DBC、DPC等。