巨全！陶瓷基板與鋁基板的對(duì)比

隨著科技電子的發(fā)展，陶瓷基板應(yīng)用越來(lái)越廣泛，相比鋁基板原有的部分市場(chǎng)逐漸被陶瓷基板替代，那么陶瓷基板與鋁基板對(duì)比，有哪些突出的優(yōu)勢(shì)呢？

一，什么是陶瓷基板，什么是鋁基板

什么是陶瓷基板

陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)陶瓷基片表面( 單面或雙面)上的特殊工藝板。所制成的超薄復(fù)合基板具有優(yōu)良電絕緣性能，高導(dǎo)熱特性，優(yōu)異的軟釬焊性和高的附著強(qiáng)度，并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形，具有很大的載流能力。因此，陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結(jié)構(gòu)技術(shù)和互連技術(shù)的基礎(chǔ)材料。

厚膜電阻陶瓷基板.jpg

什么是鋁基板

鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板，一般單面板由三層結(jié)構(gòu)所組成，分別是電路層（銅箔）、絕緣層和金屬基層。用于高端使用的也有設(shè)計(jì)為雙面板，結(jié)構(gòu)為電路層、絕緣層、鋁基、絕緣層、電路層。極少數(shù)應(yīng)用為多層板，可以由普通的多層板與絕緣層、鋁基貼合而成。

雙面鋁基板

二，陶瓷基板與鋁基板的組成和工作原理對(duì)比

陶瓷基板具有絕緣的特點(diǎn)，因此陶瓷基板由電路層和金屬基層構(gòu)成，省去了絕緣層。其工作原理是功率器件表面貼裝在電路板層，器件運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱量直接有金屬基層將熱量傳遞出去，從而到底對(duì)器件的散熱目的。

鋁基板是由電路層、絕緣層和金屬基層構(gòu)成。器件表面貼裝在電路層，器件運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱量由絕緣層傳遞到金屬基層，然后由金屬基層將熱量傳遞出去，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的散熱。

三，陶瓷基板與鋁基板的參數(shù)對(duì)比

項(xiàng)目	陶瓷基板	鋁基板
板材類型	陶瓷基板	鋁基板、銅基板、鐵基板
表面處理	OSP、沉金、鍍金、沉銀、沉錫、鎳鈀金、鉑金	噴錫、沉錫、化學(xué)銀
層數(shù)	單、雙面、多層	單面、雙面
銅箔厚度	1~500um	35~240um
最小線寬線距	0.1um	0.1um
板翹情況	不存在	≤0.5%
主要技術(shù)	DBC/DPC/AMB/HTCC/LTCC	HTCC/LTCC/DBC
產(chǎn)品結(jié)合力	不易脫落	易脫落、容易出現(xiàn)氣泡
加工厚度	0.25mm/0.38mm/0.5mm/0.635mm 0.8mm/1.0mm/2.0mm/等可定制	0.3~5.0mm
尺寸	根據(jù)客戶需求定制	55mm~1185480mm

四，陶瓷基板與鋁基板的性能比較

項(xiàng)目	陶瓷基板	鋁基板
機(jī)械性能	足夠的機(jī)械性能，除搭載原件外，也能做偉支持構(gòu)件用，加工性好，尺寸精度高，容易實(shí)現(xiàn)多層化	機(jī)械耐久力不錯(cuò)
電學(xué)性質(zhì)	絕緣電阻和絕緣破壞電壓高，介電常數(shù)低介電損耗小耐高溫、耐腐蝕，可靠性強(qiáng)	溫度高、濕度高的環(huán)境下，容易發(fā)生物理變化、化學(xué)變化、性能不太穩(wěn)定、可靠性一般
熱學(xué)性質(zhì)	導(dǎo)熱性高，熱學(xué)性質(zhì)與相關(guān)材料匹配，熱學(xué)性好	熱導(dǎo)率較高，但是封裝加絕緣層，導(dǎo)熱性能能受影響較大，有很大的下降。
其他性質(zhì)	化學(xué)穩(wěn)定性好；容易金屬化，電路圖形與其附著力強(qiáng)；無(wú)吸濕性，耐油、耐化學(xué)藥品；射線放出率小，所采用的物質(zhì)無(wú)公害無(wú)毒；在使用溫度范圍內(nèi)，晶體結(jié)構(gòu)不變化，原材料豐富、技術(shù)成熟，制作容易，價(jià)格低。	原材料豐富，高溫下易變形，技術(shù)較為成熟，但是缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，價(jià)格較低。

五，陶瓷基板與鋁基板的優(yōu)劣勢(shì)比較

陶瓷基板

鋁基板

1，陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)接近硅片，可以節(jié)省過(guò)渡層mo片，省工、省材、降低成本。

2，減少焊層、減低熱阻、減少空間，提高成品率。

3，在相同載流下，0.3mm厚的銅箔線寬，僅為普通印制線路板的10%

4，優(yōu)良的導(dǎo)熱性，使得芯片的封裝非常緊湊，從而使得功率密度大大提高、改善系統(tǒng)和裝置的可靠性。

5，絕緣耐壓高、保障人生安全和設(shè)備的防護(hù)能力

6，可實(shí)現(xiàn)新的封裝和組裝方法，使得產(chǎn)品高度集成和體積縮小

1，符合ROSH的要求

2，更適應(yīng)于SMT工藝

3，降低產(chǎn)品運(yùn)行溫度，提高產(chǎn)品功率密度和可靠性、延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命（相比于PR-4）

4，縮小產(chǎn)品體積，降低硬體和裝配成本

5，不易碎，有較好的機(jī)械耐久力。

六，陶瓷基板與鋁基板的應(yīng)用領(lǐng)域列舉

陶瓷基板

鋁基板

1，大功率電力半導(dǎo)體模塊；半導(dǎo)體制冷器、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，汽車電子，航空航天及軍用電子器件

4，太陽(yáng)能電池板組件；電訊專業(yè)交換器，接收系統(tǒng)；激光等工業(yè)電子

5，醫(yī)療設(shè)備、傳感器領(lǐng)域

1，音頻設(shè)備：輸入、輸出放大器、平衡放大器、音頻放大器、前置放大器、功率放大器等。

2，電源設(shè)備：開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，DC/AC轉(zhuǎn)換器，SW調(diào)整期等。

3，通訊電子設(shè)備：高頻增福器、濾波器、發(fā)報(bào)電路

4，汽車：電子調(diào)節(jié)器、點(diǎn)火器、電源控制器等

5，電腦：CPU 軟碟驅(qū)動(dòng)器、電源裝置

6，功率模組：整流器、固體繼電器、整流電橋等。

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