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2023-01-05 15:41:11
陶瓷基片材料

目前,常用电子封装陶瓷基片材料包括氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化铍(BeO)等。下面分别介绍其性能与技术特点:


1、氧化铝

氧化铝陶瓷呈白色,热导率为20-30W/(m·K),25°C~200°C温度范围内热膨胀系数为7.0×10-6/°C~8.0×10-6/°C,弹性模量约为300GPa,抗弯强度为300MPa~400MPa,介电常数为10。氧化铝陶瓷具有原料来源丰富、价格低廉、绝缘性高、耐热冲击、抗化学腐蚀及机械强度高等优点,是一种综合性能较好的陶瓷基片材料,占陶瓷基片材料总量的80%以上。但由于其热导率相对较低(99%氧化铝热导率约为30W/(m·K),热膨胀系数较高,一般应用在汽车电子、半导体照明、电气设备等领域。

深色氧化铝陶瓷封装基板

氧化铝陶瓷基片成型方法主要有轧膜法、流延法和凝胶注膜法等。其中后两种方法采用去离子水代替有机溶剂,既可降低成本,也有利于环保,是Al2O3陶瓷片制备主要研究方向之一。


2、氮化铝

氮化铝材料呈灰白色,属于六方晶系,是以[AlN4]四面体为结构单元的纤锌矿型共价键化合物。该结构决定了其具有优良的热学、电学和力学性能。AlN陶瓷理论热导率可达320W/(m·K),其商用产品热导率一般为180W/(m·K)~260W/(m·K)[9],25°C~200°C温度范围内热膨胀系数为4×10-6/°C(与Si和GaAs等半导体芯片材料基本匹配),弹性模量为310GPa,抗弯强度为300MPa~340MPa,介电常数为8~10。

氮化铝陶瓷基板

氮化铝陶瓷热导率为氧化铝陶瓷的6~8倍,但热膨胀系数只有其50%,此外还具有绝缘强度高、介电常数低、耐腐蚀性好等优势。除了成本较高外,氮化铝陶瓷综合性能均优于氧化铝陶瓷,是一种非常理想的电子封装基片材料,尤其适用于导热性能要求较高的领域。

白色氧化铝陶瓷封装基板

总体而言,陶瓷基板在功率器件封装中占据举足轻重的作用,是各国重点研发的关键电子材料。 陶瓷基板核心技术研发包括陶瓷粉料、陶瓷基片及陶瓷基板制备技术等都是非常值得我们关注的领域。

 

文章转自:粉体圈

2023-01-05 15:41:11
陶瓷基片材料

目前,常用电子封装陶瓷基片材料包括氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化铍(BeO)等。下面分别介绍其性能与技术特点:


1、氧化铝

氧化铝陶瓷呈白色,热导率为20-30W/(m·K),25°C~200°C温度范围内热膨胀系数为7.0×10-6/°C~8.0×10-6/°C,弹性模量约为300GPa,抗弯强度为300MPa~400MPa,介电常数为10。氧化铝陶瓷具有原料来源丰富、价格低廉、绝缘性高、耐热冲击、抗化学腐蚀及机械强度高等优点,是一种综合性能较好的陶瓷基片材料,占陶瓷基片材料总量的80%以上。但由于其热导率相对较低(99%氧化铝热导率约为30W/(m·K),热膨胀系数较高,一般应用在汽车电子、半导体照明、电气设备等领域。

深色氧化铝陶瓷封装基板

氧化铝陶瓷基片成型方法主要有轧膜法、流延法和凝胶注膜法等。其中后两种方法采用去离子水代替有机溶剂,既可降低成本,也有利于环保,是Al2O3陶瓷片制备主要研究方向之一。


2、氮化铝

氮化铝材料呈灰白色,属于六方晶系,是以[AlN4]四面体为结构单元的纤锌矿型共价键化合物。该结构决定了其具有优良的热学、电学和力学性能。AlN陶瓷理论热导率可达320W/(m·K),其商用产品热导率一般为180W/(m·K)~260W/(m·K)[9],25°C~200°C温度范围内热膨胀系数为4×10-6/°C(与Si和GaAs等半导体芯片材料基本匹配),弹性模量为310GPa,抗弯强度为300MPa~340MPa,介电常数为8~10。

氮化铝陶瓷基板

氮化铝陶瓷热导率为氧化铝陶瓷的6~8倍,但热膨胀系数只有其50%,此外还具有绝缘强度高、介电常数低、耐腐蚀性好等优势。除了成本较高外,氮化铝陶瓷综合性能均优于氧化铝陶瓷,是一种非常理想的电子封装基片材料,尤其适用于导热性能要求较高的领域。

白色氧化铝陶瓷封装基板

总体而言,陶瓷基板在功率器件封装中占据举足轻重的作用,是各国重点研发的关键电子材料。 陶瓷基板核心技术研发包括陶瓷粉料、陶瓷基片及陶瓷基板制备技术等都是非常值得我们关注的领域。

 

文章转自:粉体圈

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