高品质陶瓷基板

本文所有图片均来源于顺络电子

引言

随着陶瓷产业的应用领域快速发展,产品高功率高密度的集成开发将成为市场导向,因此陶瓷基板产业快速升温。陶瓷基板凭借其高散热、低热阻、寿命长、耐电压、化学稳定等优点,特别适用高功率电子元件封装应用。随着生产技术和设备的改良,产品价格日趋合理化,陶瓷基板产业的应用领域也进而扩大,如功率基板、射频模块/模组基板、LED封装基板/载板、IC封装基板、传感器/ECU/BMS等。陶瓷基板的开发成功,其广泛的用途将使该产业未来的市场领域更加宽广。

一、陶瓷基板简介

陶瓷基板,顾名思义,是采用陶瓷材料制造的线路板。与传统树脂(FR4)线路板和Rogers陶瓷板在材料上有本质区别。基板材料完全不含有机成分,与树脂线路板相比,其机械性能好,可用做支撑件,也可制造凹槽、腔体、微流道等三维结构。陶瓷基板绝缘电阻及击穿电压高 、介电损耗小 ,在温度高、湿度大的条件下性能稳定、可靠性高。几种常见的基板材料性能对比如下:

表1:几种常见基板材料的电气性能对比

高品质陶瓷基板

表2:几种常见基板材料的热学性能对比

高品质陶瓷基板

二、顺络陶瓷基板产品分类

2.1按用途分类可以分为5类,分别是:

A.功率基板:主要应用有工业功率基板、快充电源、无线充电和光传导基座 ;

B.射频模块/模组基板:主要应用有雷达T/R模组、RF模块和高端滤波器基板 ;

C.LED封装基板/载板:主要应用有LED正装/倒装基板和高密度/高功率载板;

D.IC封装基板:主要应用有SAW封装基座和MEMS封装基板 ;

E.传感器/ECU/BMS:主要应用有尾气传感器、油箱传感器、ECU和BMS 。

2.2按工艺分类可以分为3类,分别是:

A. 厚膜印刷线路板:采用精细丝印技术,在陶瓷板上印刷银/铜电极线路,可靠性性高,成本低廉。

高品质陶瓷基板

厚膜印刷线路板具有导热快、散热好、耐压耐候性好且成本低廉的特点。 与市场中众多陶瓷基板产品相比较,顺络电子生产的厚膜印刷线路板的优势在于:拥有丰富的丝印技术支持和积累,可以量产50um/50um细线条,甚至特殊工艺可达15um/15um;深厚且丰富的供应商基础可以提供种类繁多的电极浆料供产品生产;主材氧化铝板材可以自主生产,从粉体阶段开始加工;运用生坯成型技术,省去激光加工费用,大幅降低成本;拥有多种陶瓷外形加工技术,对于异形件的制造造诣颇高;公司采用大型设备规模化标准化生产,生产速度快且降低人工成本。

样品展示:

高品质陶瓷基板

B.氧化铝DPC覆铜板:采用真空磁溅射和电镀技术在氧化铝上直接覆上金属铜电极,可制造带有过孔结构的双面导通厚铜电路板。

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氧化铝DPC覆铜板具有线路精细、导热快、散热强、电导率高和耐压耐候性好的特点。与市场中众多陶瓷基板产品相比较,顺络电子生产的氧化铝DPC覆铜板的优势在于:采用高超的薄膜工艺,可以制造精细电极且线条一致度高;采用通孔金属化工艺简单,具有较高可靠性,也可以制造双面导通电路;主材氧化铝板材可以自主生产,从粉体阶段开始加工;运用生坯成型技术,省去激光加工费用,大幅降低成本;拥有多种陶瓷外形加工技术,对于异形件的制造造诣颇高;公司采用大型设备规模化标准化生产,生产速度快且降低人工成本。

样品展示:

 

高品质陶瓷基板

C.LTCC多层线路板:采用低温共烧陶瓷,与金属银线路共烧结成型,可制造多层线路板,同时材料种类多,可按需选择。

高品质陶瓷基板

与市场中众多陶瓷基板产品相比较,顺络电子生产的LTCC多层线路板的优势在于:运用叠层工艺自产薄膜,可达30um单层高密度多层布线;产品拥有高机械强度(三点抗弯>400MPa);制作材料性能为优良的介电性能;烧结成型工艺高超,烧制过程中可以采用零收缩技术、尺寸平稳且平整度高(翘曲度<0.1%);拥有大尺寸生产平台,最大可制造250mm*250mm尺寸的多层陶瓷基板 ;技术部门可提供仿真技术支持,辅助客户进行产品设计,在打样前精确仿真计算;生料自主生产,从粉体阶段开始加工;运用生坯成型和激光加工技术,对于异形件的制造造诣颇高。

多种样品展示:

1)工业DSP+ARM基板:

●5层布线;

●尺寸170x170x1mm;

●银电极线路;

●表面沉镍金。

 

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2)MEMS封装基板:

●3层布线;

●单片尺寸9mmx7mmx0.15mm;

●银电极线路;

●表面免镀处理;

●40um线径。

 

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3)ECU载板:

●6层布线;

●单片尺寸23mmx23mmx1mm;

●16片拼板;

●表面沉镍金。

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三、顺络电子陶瓷基板的可靠性测试

顺络电子陶瓷基板已通过军工可靠性验证,其中部分指标如下:

A. 盐雾试验;产品在温度:35±2℃, pH:6.5~7.2,盐溶液浓度:(5±1)wt%的环境中保持稳定状态240h;

B. 温度冲击;测试环境为温度极值:-65℃/150℃,极限温度停留时间:1h,如此循环200次后产品仍保持稳定状态;

C. 湿热负载;产品在温度:85℃,湿度:85%RH,电压负载:100V的环境下保持稳定状态1000h;

D. 随机振动;在测试参数为10(m/s)2/Hz,加速度总均方根值:119.5m/s2的环境下三方向振动各10min,共计30min后产品状态仍保持稳定;

E. 可焊耐焊;在经过5次回流焊处理后,取国际标准文件IPC-TM-650中的附着力测试方法,产品可以达到0.5N的测试值。

陶瓷基板生产技术在国外已经运用娴熟,目前国内众多企业已经参与研制与开发,顺络电子凭借多年研究经验与雄厚的技术支持已经取得国内同行业最高的技术水平。作为叠层产品线的拓展产品,技术含量高与附加值高的特点配合不断创新的研究技术,其未来的市场领域将更加宽广。

 

原文始发于微信公众号(顺络电子):高品质陶瓷基板

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作者 gan, lanjie