如今电子封装基板的种类很多,常用的基板主要分为塑料封装基板、金属封装基板和陶瓷封装基板。塑料封装材料通常导热率低、可靠性差,不适合高的要求。金属封装材料导热系数高,但一般热膨胀系数不匹配,价格高。
dpc陶瓷基板
主要陶瓷基板常用于电子封装与塑料基板和金属基板相比,陶瓷基板具有以下优点:
1)绝缘线性能好,可靠性高;
2)介电系数低,高频性能好;
3)热膨胀系数低,导热系数高;
4)气密性好,化学性能稳定,对电子系统起到很强的保护作用;
因此陶瓷基板,它适用于航空、航天和军事工程高可靠性、高频耐高温、气密性的产品包装。超小型贴片电子元件广泛应用于移动通讯、计算机、家用电器和汽车电子等领域,其载体材料常采用陶瓷基板封装。
目前几种常用的电子封装陶瓷基板材料有氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氮化硼、氧化铍。
1、氧化铝陶瓷基板
氧化铝陶瓷基板一般是指以氧化铝为主要原料,主要为氧化铝晶相,氧化铝含量在各类陶瓷中的75%以上,原料来源丰富,成本低、机械强度和硬度高,绝缘性能好并具有热冲击性能好、耐化学腐蚀、尺寸精度高、与金属附着力好等优点,是一种综合性能较好的陶瓷基板材料。氧化铝陶瓷基板广泛应用于电子工业,占陶瓷基板总量的90%,已成为电子工业不可缺少的材料。
氧化铝陶瓷基板
氧化铝陶瓷基板虽然产量大应用广泛,但由于其导热率比单晶硅高,在高频、大功率和超大规模集成电路的应用上受到限制。
2、氮化铝陶瓷基板
氮化铝陶瓷基板是一种新型基板材料,氮化铝晶体的晶格常数为a=0.3110nm,c=0.4890nm,六方晶系,基于氮化铝四面体结构单元的钎锌矿共价键化合物,具有良好的导热性、可靠的电绝缘性、低介电常数和介电损耗、无毒、与硅的热膨胀系数相匹配等一系列优良特性,被认为是新一代高集成度半导体基板和电子封装的理想选择材料。
氮化铝陶瓷基板
氮化铝陶瓷基板核心原料氮化铝粉的制备工艺复杂、能耗高、周期长、成本高。高成本限制了氮化铝陶瓷基板的广泛应用,因此氮化铝陶瓷基板主要应用于高端行业。
3、氮化硅陶瓷基板
氮化硅具有三种晶体结构,其中氮化硅最常见的形态,均为六方结构。氮化硅具有硬度大、强度高、热膨胀系数小、抗氧化性好、热腐蚀性能好、摩擦系数小等许多优良性能。单晶氮化硅的理论热导率高达400W/(m.k),具有成为高热导率衬底的潜力。此外,氮化硅的热膨胀系数约为3.0x10-6℃,与Si、SiC、GaAs等材料具有良好的匹配性,使氮化硅陶瓷基板成为非常有吸引力的高强度高导热电子器件基板材料。