在很多對散熱要求比較高的領域,陶瓷基板總是比鋁基板和有機基板更受歡迎,陶瓷基板的散熱性能是有機基板不能替代的。
一,陶瓷基板與鋁基板的區(qū)別
1、與傳統(tǒng)鋁基板相比,陶瓷基板的反射率較高,有助于提高光效。
2,更高的熱導率:傳統(tǒng)的鋁基電路板MCPCB的熱導率是1~2W/mk,銅本身的導熱率是383.8W/m.K但是絕緣層的導熱率只有1.0W/m.K.左右,好一點的能達到1.8W/m.K。氧化鋁陶瓷的熱導率:15~35 W/m.k,氮化鋁陶瓷的熱導率:170~230 W/m.k,銅基板的導熱率為2W/(m*K),;鋁/銅基電路板:本身鋁熱導率高,但是鋁/銅基電路板上有絕緣層,導致整塊板導熱率下降。我們可以用陶瓷基代替絕緣層,以鋁/銅為基板,以陶瓷基為絕緣層。
3,更匹配的熱膨脹系數:正常開燈時溫度高達80℃~90℃,溫度承受不住會導致焊接不牢。一般的燈是0.1w,0.3w,0.5w,對于1w,3w,5w,的燈時,PVC承受不住。陶瓷和芯片的熱膨脹系數接近,不會在溫差劇變時產生太大變形導致線路脫焊,內應力等問題!
4. 陶瓷具有高可靠性,陶瓷的熱脹冷縮系數較小,即使在高溫環(huán)境下,其表面也較為平整,有助于散熱。
5. 陶瓷的導熱系數較高,從而可以保證SHARP Zenigata LED具有業(yè)界領先的熱流明維持率(95%)
6.更牢、更低阻的金屬膜層:產品上金屬層與陶瓷基板的結合強度高,最大可以達到45MPa(大于1mm厚陶瓷片自身的強度);金屬層的導電性好,例如,得到的銅的體積電阻率小于2.5×10-6ΩNaN,電流通過時發(fā)熱小。
二,有機基板和陶瓷基板的比較
有機基板的特點有哪些?
1,有機基板一般是由有機樹脂和玻璃纖維布為主要材料制作而成,導體通常為銅箔。有機樹脂通常包括:環(huán)氧樹脂(FR4),BT樹脂(雙馬來酰亞胺三嗪樹脂),PPE樹脂(聚苯醚樹脂),PI樹脂(聚酰亞胺樹脂)等。
2,有機基板常用的銅箔厚度為17μm(半盎司),35μm(一盎司),70μm(兩盎司)等多種。柔性有機基板銅箔厚度比較薄,5μm、9μm、12μm等規(guī)格的銅箔在柔性板上應用較多。銅箔厚度和載流量成正比關系,如果需要通過比較大的電流,則需要選擇較厚的銅箔和較寬的布線。
3,以FR4為例,介質材料根據樹脂和玻璃纖維含量的不同,可分為106,1080、2116、7628等多種型號。一般型號數值越大,樹脂含量越少,玻璃纖維含量增大,硬度增加,介電常數也越高。例如,106樹脂含量75%,1080樹脂含量63%,2116樹脂含量53%,7628樹脂含量44%。另外,還有一種RCC(Resin Coated Copper),樹脂含量100%。樹脂含量越多,材質越軟,激光打孔效率高。
二,有機基板和陶瓷基板的區(qū)別?
有機基板有其自身的特點和優(yōu)點,和陶瓷基板相比,有機基板不需要燒結,加工難度較底,并且可制作大型基板,同時具有成本優(yōu)勢,另外有機基板介電常數低,有利于高速信號的傳輸。
但是有機基板也有自身的劣勢,例如傳熱性能較差,傳熱系數通常只有0.2-1W/(m·K)之間,而氧化鋁陶瓷基板材料可以達到18W/(m·K)左右,氮化鋁陶瓷基板更是可達到200W/(m·K)左右。
此外,有機基板的CTE也通常相對芯片比較大,這樣就容易在熱循環(huán)的時產生和IC的焊接處電氣連接失效。
半導體芯片的主要成分是硅,而硅的膨脹系數只有2.5ppm/oC,如果半導體芯片與基板的熱膨脹系數相差過大,在溫度變化時,它們之間產生較大的應力。因此,為了保證SiP或者封裝基板微細電路的精度,適宜用低熱膨脹系數的基板材料。
Tg?;瘻囟?,是板材在高溫受熱下的玻璃化溫度,一般Tg的板材為140度以上,高Tg一般大于170度,中等Tg約大于150度。Tg值越高,板材的耐溫度性能越好 ,印制板的耐熱性、耐潮濕性、耐化學性、耐穩(wěn)定性等特征都會提高和改善。尤其在無鉛制程中,高Tg應用比較多。目前,高耐熱性基板的Tg通??梢赃_到200度以上。
由此看來,陶瓷基板相對于鋁基板和有機基板來說,陶瓷基板有著更好的導熱率,絕緣性,耐熱性更強。金瑞欣特種電路陶瓷基板加工生產廠家,更多詳情可以咨詢金瑞欣特種電路。