陶瓷基電路板(DBC) 說明書
2022-07-26 來自: 青州云領(lǐng)電子科技有限公司 瀏覽次數(shù):589
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、銷售為一體的高科技企業(yè),公司擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),工藝、設(shè)備優(yōu)良,具有強(qiáng)大的產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)實(shí)力和規(guī)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(hù)高溫連續(xù)鍵合爐和高精度激光切割機(jī),形成了可向用戶提供年產(chǎn)60萬片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,目前公司可向用戶提供以下規(guī)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(jù)用戶需求,定制多種規(guī)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(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(jié)構(gòu)技術(shù)和互連技術(shù)的基礎(chǔ)材料,也是本世紀(jì)封裝技術(shù)發(fā)展方向“chip-on-board”技術(shù)的基礎(chǔ)。
DBC技術(shù)的優(yōu)越性:實(shí)現(xiàn)金屬和陶瓷鍵合的方法有多種,在工業(yè)上廣泛應(yīng)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(xì)粒通過壓接在一起而組成,再由熔融的玻璃粘附到陶瓷上,因此厚膜的導(dǎo)電性能比金屬銅差。鉬錳法雖使金屬具有相對(duì)高的電導(dǎo),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提高金屬層的導(dǎo)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(fù)雜。銅與陶瓷直接鍵合技術(shù)解決了以上問題,并為電力電子器件的發(fā)展開創(chuàng)了新趨勢(shì)。
DBC應(yīng)用
1、大功率電力半導(dǎo)體模塊;半導(dǎo)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;高頻開關(guān)電源;固態(tài)繼電器;
3、汽車電子,航天航空電子組件;
4、太陽能電池板組件;電訊專用交換機(jī);接收系統(tǒng);激光等工業(yè)電子。
DBC特點(diǎn)
1、機(jī)械應(yīng)力強(qiáng),形狀穩(wěn)定;高導(dǎo)熱率、高絕緣性;結(jié)合力強(qiáng),防腐蝕;
2、熱循環(huán)性能,循環(huán)次數(shù)達(dá)5萬次,可靠性高;
3、與PCB(或IMS基片)一樣可刻蝕出各種圖形的結(jié)構(gòu);無公害;
4、使用溫度寬-55℃~850℃;熱膨脹系數(shù)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(shù)接近硅芯片,可節(jié)省過渡層鉬片,省工、節(jié)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厚的銅箔線寬僅為普通印刷電路板的10%;
4、優(yōu)良的導(dǎo)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(tǒng)和裝置的可靠性;
5、超薄型(0.25mm)DBC板可替代BeO,無環(huán)保毒性問題;
6、載流量大,100A電流連續(xù)通過1mm寬0.3mm厚銅體,溫升約17℃;100A電流連續(xù)通過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(shè)備的防護(hù)能力;
9、可以實(shí)現(xiàn)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(shù)
注:本公司可承制用戶特殊要求的規(guī)格,公司擁有高溫鍵合、激光切割等精密生產(chǎn)設(shè)備,精良的工藝,完備的檢測(cè)設(shè)備,嚴(yán)格的質(zhì)量控制,在銅箔厚度為0.07mm的情況下,銅圖形線條寬度下限為(0.2±0.05)mm,銅圖形線間的距離下限達(dá)(0.2±0.05)mm,而銅圖形線與陶瓷板邊緣的下限間距為(0.3±0.1)mm。
產(chǎn)品典型應(yīng)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(fù)合材料,后續(xù)加工過程中采用化學(xué)蝕刻、激光切割外形、打孔而成客戶需要的電路板材料。
隨著大功率LED的日益普及,大功率LED的散熱問題成了LED產(chǎn)品性能的瓶頸,大功率LED陶瓷基電路板(DBC)的高熱導(dǎo)率以及其低熱膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體芯片熱膨脹系數(shù)相近的特性,使其成為大功率LED封裝的選擇。近年來以陶瓷基電路板(DBC)材料的COB設(shè)計(jì)整合多晶封裝與系統(tǒng)線路亦投入實(shí)際商業(yè)應(yīng)用中。
產(chǎn)品應(yīng)用
1.單顆封裝,模組封裝;
2.大功率LED陶瓷基電路板主要應(yīng)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(dǎo)熱性及低膨脹系數(shù)。較低的熱阻,可以提高半導(dǎo)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(jī)械強(qiáng)度。
3.較強(qiáng)的電流導(dǎo)通能力。
4.耐化學(xué)腐蝕和機(jī)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(wěn)定性好。
8.抗熱震強(qiáng)度高。
9.絕緣耐壓高,保障設(shè)備的防護(hù)能力。
10.材料本身不含鉛,可通過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(jiān)固的結(jié)合界面。所制成的電路板具有良好的絕緣性能和導(dǎo)熱能力,可以像PCB板一樣加工精細(xì)圖形,具有較強(qiáng)的電流通過能力和較低的射頻損耗。
產(chǎn)品應(yīng)用
主要應(yīng)用于射頻功放、低噪聲放大器、發(fā)射機(jī)以及其他多功能模塊的封裝,可拓展的應(yīng)用有基站、有線電視設(shè)備,雷達(dá)天線陣和相控陣,RFID標(biāo)簽和讀卡器,光通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(duì)高頻性能影響較大)。
產(chǎn)品優(yōu)越性
1、對(duì)于高頻器件,陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)和半導(dǎo)體芯片材料的膨脹系數(shù)相近,并能支持較高的集成度和復(fù)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(yīng)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(dǎo)率大于200W/m℃,對(duì)應(yīng)其熱阻小于1℃/W,提供很好的功率控制特性。
4、可以滿足RoHS要求的多次長(zhǎng)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(duì)于傳統(tǒng)微波PCB技術(shù)更低的插損,具備更高的可重復(fù)性。
三:太陽能電池陶瓷基電路板
產(chǎn)品介紹
太陽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(jié)合為分子鍵合,沒有采用任何粘結(jié)劑,銅箔和陶瓷之間有著良好的附著力,可以經(jīng)受苛刻的冷熱循環(huán)測(cè)試,并且在自然溫度環(huán)境下絕緣性能和材料強(qiáng)度可以保持幾十萬小時(shí)的穩(wěn)定性,這是其它電路板材料不可比擬的。陶瓷自身有著良好的熱導(dǎo)特性,使整個(gè)復(fù)合材料具有較低的熱阻。在后續(xù)加工過程中,通過使用光敏圖形化學(xué)蝕刻和精密激光加工,使電路板零件具有復(fù)雜的線路和外形。
產(chǎn)品應(yīng)用
主要應(yīng)用于聚光太陽能電池
產(chǎn)品優(yōu)越性
1、高導(dǎo)熱特性,較低的熱阻,可以提高半導(dǎo)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(jī)械強(qiáng)度;
3、高絕緣強(qiáng)度;
4、接近于半導(dǎo)體芯片的熱膨脹系數(shù);
5、較強(qiáng)的電流導(dǎo)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,可以通過嚴(yán)格的環(huán)保認(rèn)證;
7、在太陽能電池中使用陶瓷基電路板,可以有效降低設(shè)備復(fù)雜程度(熱電分離)和成本,提高設(shè)備的絕緣性能和長(zhǎng)時(shí)間的工作穩(wěn)定性。
激光切割加工工藝
高精度激光切割加工設(shè)備,可對(duì)陶瓷基片進(jìn)行劃線、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(qū)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、通孔及折斷縫線的陶瓷基片的能力,可從2x2英寸到5.4x7.4英寸的所有規(guī)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。