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【江西创科新材料】铝基板工作原理

功率器件表面贴装在电路层,器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层,然后由金属基层将热量传递出去,从而实现对器件的散热(请见图2)。   与传统的FR-4比,铝基板能够将热阻降至最低,使铝基板具有极好的热传导性能;与厚膜陶瓷电路相比,它的机械性能又极为优良。   此外,铝基板还有如下独特的优势:   符合RoHs要求;   更适应于SMT工艺;   在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理,从而降低模块运行温度,延长使用寿命,提高功率密度和可靠性;   减少散热器和其它硬件(包括热界面材料)的装配,缩小产品体积,降低硬件及装配成本;将功率电路和控制电路最优化组合;   取代易碎的陶瓷基板,获得更好的机械耐久力。

更容易散热的PCB——铝基板

PCB就是印制线路板(printedcircuit board),也叫印刷电路板。 铝基板是PCB的一种:铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板,一般单面板由三层结构所组成,分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。用于高端使用的也有设计为双面板,结构为电路层、绝缘层、铝基、绝缘层、电路层。极少数应用为多层板,可以由普通的多层板与绝缘层、铝基贴合而成。 单面铝基板:就是只有一层导电图形层与绝缘材料加铝板(基板)。 双面线路铝基板:有两层导电图形层与绝缘材料加铝板(基板)叠加在一起。 多层印刷铝基线路板:由三层及以上的导电图形层与绝缘材料加铝板(基板)交替层压粘结在一起制成的印刷电路板。

【江西创科新材料】氮化硅陶瓷的优势

氮化硅陶瓷具有优异的力学性能,用作结构材料得到了普遍关注。而一般氮化硅陶瓷的抗弯强度可超过1000MPa,然而其热导率与氧化铝陶瓷相近只20-30W/m•K,远远低于高热导率氮化铝陶瓷(180-260W/m•K),加上其价格远高于氧化铝陶瓷,因此未能作为导热材料得到普遍应用。 九十年代中期Haggerty通过理论推导得出氮化硅的本征热导率高达320W/m•K,与氮化铝的本征热导率(320W/m•K)相同。后来在2002年又有学者计算表明氮化硅的β-Si3N4的a轴和c轴的理论热导率分别为170和450W/m•K,这为研制高热导率氮化硅陶瓷提供了理论依据。 然而理论计算终归理论计算, 氮化硅要做成理论值是不太可能的,受限于陶瓷原料粉体的纯度,烧结助剂,残留气孔,烧结工艺控制控制等元素,当前商业上可获得的氮化硅衬底的热导率仅仅约在80-100W/mK之间,以TOSHIBA氮化硅基板为例,其在室温下的热导率约为90W/m•K。除TOSHIBA以外,Rogerscorp,Kyocera,Maruwa,Coorstek,Denka等也有商业化的氮化硅基板产品。

LTCC的制备工艺及应用

LTCC陶瓷种类固然很多,但其陶瓷料制备的方法一般分为两种,即高温熔融法和化学制备法。高温熔融法是将各种氧化物按照预定的比例混合,在高温熔炼炉(一般高于1400℃)中发生液相反应,经过水淬,最后球磨或者超声粉碎,获得玻璃陶瓷粉料;化学制备法是将不同比例的氧化物和反应物溶入特定的溶液里,经过反应产生沉淀,沉淀物为玻璃陶瓷粉料,这种方法制得的粉料活性较高。 LTCC工艺涉及到陶瓷浆料的准备和配制,并流延成为最大可达几毫米的生瓷带料。然后,生瓷带被裁切为单独的小片,通过机械或激光的方法冲制需要的通孔。下一步,利用丝网印刷、微孔注浆等技术将金属导体(Cu、Ag和Au等)填充生瓷带上的孔,并制作导电图形。最后,将单层的生瓷带按工艺要求堆叠在一起,经单轴和等静压力层压而结合在一起,低温(900~1000℃)烧结成型,最终制成高密度集成电路,也可以内置无源元件,在其表面贴装IC和有源元件,制成无源/有源的混合集成功能模块。 由于LTCC优异的性能,它已被成功的应用于电路集成封装,多芯片模块(MCM),微电子机械系统(MEMS),各种片电感,片电容,片式变压器,片式天线的制造。应用领域涉及通信,汽车电子,医疗电子,航空航天和军事电子等。

低温共烧陶瓷材料分类|江西创科新材料科技有限公司|意甲·联赛manbetx2.0

目前低温共烧陶瓷材料有三大类:微晶玻璃体系、玻璃+陶瓷复合体系和非晶玻璃体系。 微晶玻璃系 微晶玻璃是由一定组成的玻璃通过受控晶化制得的由大量微小晶体和少量残余玻璃相组成的复合体。它具有配方易调节,工艺简单且性能较优的特点。如低介电损耗,适用于制作工作频率在20~30GHZ的器件,以堇青石 (2MgO·2Al2O3·5SiO2)、钙硅石(CaO、SiO2)及锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2)应用最为广泛。微晶玻璃按基础玻璃组成一般可分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐系统以及磷酸盐系统等五大类。微晶玻璃采用硅酸盐类的玻璃-陶瓷材料,添加一种或多种氧化物,如P2O5、Li2O、B2O3、ZrO2、ZnO、TiO2、SnO2,烧结温度在850~1050℃,介电常数和热膨胀系数小。 玻璃+陶瓷复合系 这是目前最常用的LTCC材料。在陶瓷中加入低熔点的玻璃相,烧结时玻璃软化,粘度下降,从而可以降低烧结温度。玻璃主要是各种晶化玻璃,陶瓷填充相主要是Al2O3、SiO2、堇青石、莫来石陶瓷等。烧结温度在900℃左右,工艺简单灵活,容易控制调节复合材料的烧结特性和物理性能,介电常数及其温度系数小,电阻率高,化学稳定性好。 非晶玻璃系 将形成玻璃的氧化物进行充分混合,在800~950℃之间煅烧,然后球磨过筛,按照陶瓷工艺成型烧结成为致密的陶瓷基板。这种体系工艺简单,成分容易控制,但陶瓷基板的综合性能不太理想,如机械强度较低,介质损耗较大,目前很少采用。

【江西创科新材料】低温共烧陶瓷基板材料

低温共烧陶瓷(LTCC)基板材料是陶瓷封装基板的一个分支,以其优良的电学、机械、热学及工艺特性,满足低频、数字、射频和微波器件的多芯片组装或单芯片封装的技术要求。 LTCC基板具有高频特性、热稳定性、被动元件集成化等优点: (1)有优良的高频、高Q特性和高速传输特性; (2)具有良好的温度特性,可适应大电流及耐高温的特性要求; (3)易于实现多功能化和提高组装密度,可靠性高、耐高温、高湿、冲振,可以应用于恶劣环境。 因此,LTCC技术被认为是未来整合元件和高频应用基板材料最具发展前景的技术

流延法制造黑色氧化铝陶瓷基板工艺

流延法是指在陶瓷粉料中加入溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂等物质,从而使浆料分布均匀,然后在流延机上制成不同规格陶瓷片的制造工艺,也被称为刮刀成型法。该工艺最早出现于上世纪40年代后期,被用于生产陶瓷片层电容器,该工艺的优点在于: (1)设备操作简单,生产高效,能够进行连续操作且自动化水平较高; (2)胚体密度及膜片弹性较大; (3)工艺成熟; (4)生产规格可控且范围较广。 现代生产中使用的陶瓷基片多为多层基片,氧化铝陶瓷的纯度为90.0~99.5%,其纯度越高,性能越好,但关键问题在于该部件对烧结温度的要求较高,导致制造的难度提高。目前我国能够量产氧化铝陶瓷基板的企业屈指可数,主要还是依赖于进口,以斯利通为首的陶瓷基板企业对于我国的陶瓷行业发展具有重大意义。

黑色氧化铝陶瓷基板制造工艺

黑色氧化铝陶瓷基板多用于半导体集成电路及电子产品中,这主要是由于大部分电子产品具有高光敏性,需要封装材料具有较强的遮光性,才能够保障数码显示的清晰度,因此,多采用黑色氧化铝陶瓷基板进行封装。随着现代电子元件不断更新,对于黑色氧化铝封装基板的需求也不断扩大,目前国内外均积极开展对黑色氧化铝陶瓷制造工艺的研究。 电子产品封装中使用的黑色氧化铝陶瓷,基于其应用领域的需求,黑色着色料的选择需要结合陶瓷原材料的性能。例如需要考虑到其陶瓷原材料需要具备较好的电绝缘性,因此,黑色着色料除了考虑到陶瓷基板的最终着色度、机械强度外,同时还要考虑到其电绝缘性、隔热性及电子封装材料的其他功能。 在陶瓷着色过程中,低温环境可能促使着色料的挥发性受到影响而保温一定时间,在此过程中,游离状态着色物可能集结成尖晶石类化合物,能够避免着色料在高温环境下持续挥发,保障着色效果。

氧化铝陶瓷基板的晶体结构、分类及性能

氧化铝有许多同质异晶体,例如α-Al2o3、β-Al2o3、γ-Al2o3等,其中以α-Al2o3的稳定性较高,其晶体结构紧密、物理性能与化学性能稳定,具有密度与机械强度较高的优势,在工业中的应用也较多。 氧化铝陶瓷通过氧化铝纯度进行分类,氧化铝纯度为>99%被称为刚玉瓷,氧化铝纯度为99%、95%和90%左右被称为99瓷、95瓷和90瓷,含量> 85%的氧化铝陶瓷一般称为高铝瓷。99.5%氧化铝陶瓷的体积密度为3.95g/cm3,抗弯强度为395MPa,线性膨胀系数为8.1×10-6,热导率为32W/(m·K),绝缘强度为18KV/mm。

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