中國粉體網訊 隨著集成電路產業的飛速發展,電子系統集成度的提高將導致功率密度升高,以及電子元件和系統整體工作產生的熱量增加,有效的電子封裝必須解決電子系統的散熱問題。
陶瓷基板具有絕緣性能好、強度高、熱膨脹系數小、優異的化學穩定性和導熱性能脫穎而出,是符合當下高功率器件設備所需的性能要求。陶瓷基板按照工藝主要分為DPC、DBC、AMB、LTCC、HTCC等基板。目前在高功率器件以及IGBT模組的使用場景中散熱基板目前主要以DBC、DPC、AMB三種金屬化技術為主。
然而,隨著電子器件向高功率密度和小型化發展,對高導熱、高性能的陶瓷基板需求不斷增漲,對陶瓷基板提出更高的要求。陶瓷襯底變薄是降低熱阻的方法,但可靠性受損一直是薄陶瓷的一個問題,康寧公司憑借170多年的創新歷史和世界一流的材料專業知識,開發了一種新穎的快速燒結工藝,可以形成連續燒結的薄陶瓷,薄而強,可以卷成卷(R2R)連續制造工藝。
這是首次以長度超過幾米的R2R形式提供薄而靈活的陶瓷基板。采用快速燒結速度實現更高的吞吐量,從而降低成本。以R2R形式進行器件加工,從而提高制造生產率,減少能源使用,并提高產品質量。更重要的是,帶狀陶瓷是一種更加“綠色”的工藝,其能源使用效率高。
氧化鋁帶狀陶瓷是一種薄而靈活的基材,與市售的薄陶瓷片相比,具有更光滑的天然表面和更少的缺陷。氧化鋁帶狀陶瓷可有效導熱,即使在高溫下也是一種出色的電絕緣體。其特點如下:
(1)陶瓷基板襯底厚度可低至40微米,寬度可達100毫米,這種獨特的格式允許緞帶彎曲并被層壓到彎曲的表面。
(2)具有高散熱性和抗熱震性,氧化鋁帶陶瓷具有低熱阻,散熱類似于250µm厚的氮化鋁。
(3)極低而穩定的介質損耗。
(4)表面光滑,邊緣干凈。
康寧公司成立于1851年,是特殊玻璃和陶瓷材料的廠商,公司通過其在玻璃科學、陶瓷科學和光學物理領域的專業知識,開發眾多改變行業和人類生活的產品。目前康寧公司的業務涵蓋光通信、移動消費電子、顯示科技、汽車應用、生命科學等五大市場。
隨著激光、LED、IGBT、SiC等芯片功率的不斷增加,散熱問題已經變得不容忽視。陶瓷基板因其出色的導熱性、絕緣性以及低熱膨脹系數而廣泛用于封裝這些高功率芯片。根據Maxmize Market Research的報告,到了2021年,全球陶瓷基板市場規模已達到65.9億美元,并預計到2029年,市場規模將達到109.6億美元,年均增長率約為6.57%。隨著半導體和新能源行業的發展,產業界對大功率電力電子芯片、光芯片等封裝散熱提出更高要求,陶瓷基板發展空間巨大。
來源:洞見熱管理、康寧公司官網
(中國粉體網編輯整理/空青)
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