DPC陶瓷基板在芯片封裝中的重要作用
封裝基板是連接內外散熱通路的關鍵環(huán)節(jié),可為芯片提供電連接、保護、支撐、散熱、組裝等功效,以實現多引腳化,縮小封裝產品體積、改善電性能及散熱性、超高密度或多芯片模塊化的目的。
一,多芯片模塊以及超密度芯片模塊需要良好的導熱性能
隨著近年來科技不斷升級,芯片輸入功率越來越高,對高功率產品來講,其封裝基板要求具有高電絕緣性、高導熱性、與芯片匹配的熱膨脹系數等特性。以往封裝在金屬PCB板上,仍需要導入一個絕緣層來實現熱電分離。由于絕緣層的熱導率極差,此時熱量雖然沒有集中在芯片上,但是卻集中在芯片下的絕緣層附近,一旦做更高功率,散熱的問題就會浮現。這明顯與市場發(fā)展方向是不匹配的。
二.DPC陶瓷基板優(yōu)勢決定了芯片封裝需要陶瓷基板
而DPC陶瓷基板可以解決這個問題,因為陶瓷本身就是絕緣體,散熱性能也好,DPC陶瓷電路板可將芯片直接固定在陶瓷上,便不需要在陶瓷上面再做絕緣層了。直接鍍銅 (Direct plating copper)工藝在陶瓷薄膜工藝加工基礎上發(fā)展起來的陶瓷電路加工工藝。DPC陶瓷基板的優(yōu)勢:
l 低通訊損耗——陶瓷材料本身的介電常數使得信號損耗更小。
l 高熱導率——氧化鋁陶瓷的熱導率是15~35 w/mk,氮化鋁陶瓷的熱導率是170~
230 w/mk,芯片上的熱量直接傳導到陶瓷片上面,無需絕緣層,可以做到相對更好的散熱。
l 更匹配的熱膨脹系數——芯片的材質一般是Si(硅)GaAS( 砷化鎵),陶瓷和芯片
的熱膨脹系數接近,不會在溫差劇變時產生太大變形導致線路脫焊、內應力等問題。
l 高結合力——陶瓷電路板產品的金屬層與陶瓷基板的結合強度高,最大可以達到45MPa(大于1mm厚陶瓷片自身的強度)。
l 純銅通孔——陶瓷DPC工藝支持PTH(電鍍通孔)/Vias(導通孔)。
l 高運行溫度——陶瓷可以承受波動較大的高低溫循環(huán),甚至可以在600度的高溫下正常運作。
l 高電絕緣性——陶瓷材料本身就是絕緣材料,可以承受很高的擊穿電壓。
l 定制化服務——可以按客戶需求提供定制服務,根據用戶給出的產品設計圖和要求來進行批量生產。用戶可以擁有更多選擇,更加人性化。
DPC基板工藝,利用薄膜制造技術——真空鍍膜方式于陶瓷基板上濺鍍結合于銅金屬復合層,使銅與陶瓷基板有著超強結合力,接著以黃光微影之光阻被復曝光、顯影、蝕刻、去膜工藝完成線路制作,最后再以電鍍/化學鍍沉積方式增加線路的厚度,待光阻移除后即完成金屬化線路制作。DPC陶瓷基板更加符合高密度、高精度和高可靠性的未來發(fā)展方向。等多DPC陶瓷基板相關技術應用咨詢金瑞欣特種電路。