陶瓷基電路板(DBC) 說(shuō)明書(shū)
2022-07-26 來(lái)自: 青州云領(lǐng)電子科技有限公司 瀏覽次數:273
企業(yè)簡(jiǎn)介
青州云領(lǐng)電子科技有限公司是一家集電力電子產(chǎn)品研究、生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售為一體的高科技企業(yè),公司擁有多項自主知識產(chǎn)權,工藝、設備優(yōu)良,具有強大的產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)實(shí)力和規模生產(chǎn)能力。
公司在陶瓷基電路板(DBC)技術(shù)的研究中,投資裝備了氣體保護高溫連續鍵合爐和高精度激光切割機,形成了可向用戶(hù)提供年產(chǎn)60萬(wàn)片138x190.5cm陶瓷基電路板(DBC)的供貨能力。
陶瓷基電路板(DBC)可分為單面覆銅和雙面覆銅,目前公司可向用戶(hù)提供以下規格的產(chǎn)品:陶瓷板厚度有:0.25,0.38,0.5,0.63,0.76,1.0,1.5mm;銅箔厚度有:0.07,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30mm;同時(shí)可根據用戶(hù)需求,定制多種規格要求的陶瓷基電路板產(chǎn)品。
DBC產(chǎn)品介紹
DBC(Direct Bonded Copper)是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(AlzO3)或氮化鋁(AIN)陶瓷基片表面的特殊工藝方法。所制成的超薄復合基板具有優(yōu)良電絕緣性能,高導熱特性,優(yōu)異的軟釬焊性和高的附著(zhù)強度,并可像PCB一樣能刻蝕出各種圖形,具有很大的載流能力。因此,DBC已成為大功率電力電子電路結構技術(shù)和互連技術(shù)的基礎材料,也是本世紀封裝技術(shù)發(fā)展方向“chip-on-board”技術(shù)的基礎。
DBC技術(shù)的優(yōu)越性:實(shí)現金屬和陶瓷鍵合的方法有多種,在工業(yè)上廣泛應用的有效合金化方法是厚膜法及鉬錳法。厚膜法是將貴重金屬的細粒通過(guò)壓接在一起而組成,再由熔融的玻璃粘附到陶瓷上,因此厚膜的導電性能比金屬銅差。鉬錳法雖使金屬具有相對高的電導,但金屬層的厚度往往很薄,小于25um,這就限制了大功率模塊組件的耐浪涌能力。因此要有一種金屬陶瓷鍵合的新方法來(lái)提高金屬層的導電性能和承受大電流的能力,減小金屬層與陶瓷間的接觸熱阻,且工藝不復雜。銅與陶瓷直接鍵合技術(shù)解決了以上問(wèn)題,并為電力電子器件的發(fā)展開(kāi)創(chuàng )了新趨勢。
DBC應用
1、大功率電力半導體模塊;半導體致冷器;電子加熱器;功率控制電路;功率混合電路;
2、智能功率組件;高頻開(kāi)關(guān)電源;固態(tài)繼電器;
3、汽車(chē)電子,航天航空電子組件;
4、太陽(yáng)能電池板組件;電訊專(zhuān)用交換機;接收系統;激光等工業(yè)電子。
DBC特點(diǎn)
1、機械應力強,形狀穩定;高導熱率、高絕緣性;結合力強,防腐蝕;
2、熱循環(huán)性能,循環(huán)次數達5萬(wàn)次,可靠性高;
3、與PCB(或IMS基片)一樣可刻蝕出各種圖形的結構;無(wú)公害;
4、使用溫度寬-55℃~850℃;熱膨脹系數接近硅,簡(jiǎn)化功率模塊的生產(chǎn)工藝。
DBC優(yōu)越性
1、DBC的熱膨脹系數接近硅芯片,可節省過(guò)渡層鉬片,省工、節材、降低成本;
2、減少焊層,降低熱阻,減少空洞,提高成品率;
3、在相同載流量下0.3mm厚的銅箔線(xiàn)寬僅為普通印刷電路板的10%;
4、優(yōu)良的導熱性,使芯片的封裝非常緊湊,從而使功率密度大大提高,改善系統和裝置的可靠性;
5、超薄型(0.25mm)DBC板可替代BeO,無(wú)環(huán)保毒性問(wèn)題;
6、載流量大,100A電流連續通過(guò)1mm寬0.3mm厚銅體,溫升約17℃;100A電流連續通過(guò)2mm寬0.3mm厚銅體,溫升僅5℃左右;
7、熱阻低,10x10mmDBC板的熱阻:
0.63mm厚度陶瓷基片DBC的熱阻為0.31K/W
0.38mm厚度陶瓷基片DBC的熱阻為0.19K/W
0.25mm厚度陶瓷基片DBC的熱阻為0.14K/W
8、絕緣耐壓高,保障設備的防護能力;
9、可以實(shí)現新的封裝和組裝方法,使產(chǎn)品高度集成,體積縮小。
DBC主要技術(shù)參數
注:本公司可承制用戶(hù)特殊要求的規格,公司擁有高溫鍵合、激光切割等精密生產(chǎn)設備,精良的工藝,完備的檢測設備,嚴格的質(zhì)量控制,在銅箔厚度為0.07mm的情況下,銅圖形線(xiàn)條寬度下限為(0.2±0.05)mm,銅圖形線(xiàn)間的距離下限達(0.2±0.05)mm,而銅圖形線(xiàn)與陶瓷板邊緣的下限間距為(0.3±0.1)mm。
產(chǎn)品典型應用
一:大功率LED陶瓷基電路板
大功率LED陶瓷基電路板是指在陶瓷基板(氧化鋁或氮化鋁)上采用高溫工藝鍵合銅箔的復合材料,后續加工過(guò)程中采用化學(xué)蝕刻、激光切割外形、打孔而成客戶(hù)需要的電路板材料。
隨著(zhù)大功率LED的日益普及,大功率LED的散熱問(wèn)題成了LED產(chǎn)品性能的瓶頸,大功率LED陶瓷基電路板(DBC)的高熱導率以及其低熱膨脹系數與半導體芯片熱膨脹系數相近的特性,使其成為大功率LED封裝的選擇。近年來(lái)以陶瓷基電路板(DBC)材料的COB設計整合多晶封裝與系統線(xiàn)路亦投入實(shí)際商業(yè)應用中。
產(chǎn)品應用
1.單顆封裝,模組封裝;
2.大功率LED陶瓷基電路板主要應用于大功率LED芯片的Chip封裝或小功率多芯片集成工藝的COB模塊封裝。
產(chǎn)品優(yōu)越性
1.高導熱性及低膨脹系數。較低的熱阻,可以提高半導體芯片的工作效率和使用壽命。
2.優(yōu)異的耐冷熱循環(huán)性能和機械強度。
3.較強的電流導通能力。
4.耐化學(xué)腐蝕和機械磨損。
5.良好地平整度和表面光潔度。
6.低翹曲度。
7.高溫環(huán)境下穩定性好。
8.抗熱震強度高。
9.絕緣耐壓高,保障設備的防護能力。
10.材料本身不含鉛,可通過(guò)ROHS審查。
二:射頻陶瓷基電路板
產(chǎn)品介紹
射頻陶瓷基電路板采用銅箔和陶瓷高溫鍵合而成,銅和陶瓷之間具有平滑而堅固的結合界面。所制成的電路板具有良好的絕緣性能和導熱能力,可以像PCB板一樣加工精細圖形,具有較強的電流通過(guò)能力和較低的射頻損耗。
產(chǎn)品應用
主要應用于射頻功放、低噪聲放大器、發(fā)射機以及其他多功能模塊的封裝,可拓展的應用有基站、有線(xiàn)電視設備,雷達天線(xiàn)陣和相控陣,RFID標簽和讀卡器,光通信網(wǎng)絡(luò )設備等。
產(chǎn)品特點(diǎn)
銅金屬化;純銅實(shí)心插入式通孔;陶瓷襯底較低的熱阻,為封裝提供接地,還可提供低電感互聯(lián)(寄生電感對高頻性能影響較大)。
產(chǎn)品優(yōu)越性
1、對于高頻器件,陶瓷材料的熱膨脹系數和半導體芯片材料的膨脹系數相近,并能支持較高的集成度和復雜的1/O管腳分布。
2、適用的頻率范圍是100MHz至24GHz,該材料特別適合需要低熱阻(1到2℃/W或更低)的應用。
3、插入式通孔的直流電阻小于1mOhm,在4GHz時(shí),其損耗小于0.1dB;實(shí)心通孔的熱導率大于200W/m℃,對應其熱阻小于1℃/W,提供很好的功率控制特性。
4、可以滿(mǎn)足RoHS要求的多次長(cháng)時(shí)間的焊接操作,并且保證封裝的完整性和可靠性。
5、相對于傳統微波PCB技術(shù)更低的插損,具備更高的可重復性。
三:太陽(yáng)能電池陶瓷基電路板
產(chǎn)品介紹
太陽(yáng)能電池陶瓷基電路板采用陶瓷高溫鍵合工藝,陶瓷和銅箔的結合為分子鍵合,沒(méi)有采用任何粘結劑,銅箔和陶瓷之間有著(zhù)良好的附著(zhù)力,可以經(jīng)受苛刻的冷熱循環(huán)測試,并且在自然溫度環(huán)境下絕緣性能和材料強度可以保持幾十萬(wàn)小時(shí)的穩定性,這是其它電路板材料不可比擬的。陶瓷自身有著(zhù)良好的熱導特性,使整個(gè)復合材料具有較低的熱阻。在后續加工過(guò)程中,通過(guò)使用光敏圖形化學(xué)蝕刻和精密激光加工,使電路板零件具有復雜的線(xiàn)路和外形。
產(chǎn)品應用
主要應用于聚光太陽(yáng)能電池
產(chǎn)品優(yōu)越性
1、高導熱特性,較低的熱阻,可以提高半導體芯片的工作效率和工作壽命;
2、優(yōu)異的耐冷熱循環(huán)性能和機械強度;
3、高絕緣強度;
4、接近于半導體芯片的熱膨脹系數;
5、較強的電流導通能力;
6、良好的環(huán)保兼容性,不含鉛、鉻、汞等環(huán)境有害元素,可以通過(guò)嚴格的環(huán)保認證;
7、在太陽(yáng)能電池中使用陶瓷基電路板,可以有效降低設備復雜程度(熱電分離)和成本,提高設備的絕緣性能和長(cháng)時(shí)間的工作穩定性。
激光切割加工工藝
高精度激光切割加工設備,可對陶瓷基片進(jìn)行劃線(xiàn)、切割及打孔(圓孔下限直徑φ0.1mm下限孔距0.2mm;小孔不圓度:0.05mm;切縫寬度:0.1~0.15mm;切縫深度:陶瓷基片厚度的30%~50%;熱影響區0.025mm)。它切割精度高、誤差小,省工省時(shí),可大幅度提高供貨效率縮短加工周期。
激光切割可加工具有不同外部輪廓幾何形狀、切孔組合、通孔及折斷縫線(xiàn)的陶瓷基片的能力,可從2x2英寸到5.4x7.4英寸的所有規格尺寸的陶瓷基片,加工的陶瓷基片厚度系列為0.25,0.38,0.5,0.63,0.76,1.0,1.5mm。