熱膨脹系數(shù)由于一般的FR-4都存在著熱膨脹的問(wèn)題,即高溫會(huì)導(dǎo)致板材厚度和平整度的變化,特別是板的厚度方向的熱膨脹,使金屬化孔、線路的質(zhì)量受到影響。這主要原因是板的原材料厚度方向的熱膨脹系數(shù)有差異:銅的熱膨脹系數(shù)為17×106cm/cm℃、FR-4板基材為110×106cm/cm℃,兩者相差較大,容易產(chǎn)生熱膨脹效應(yīng)。鋁基板的熱膨脹系數(shù)為50×106cm/cm℃,比一般的FR-4板小,更接近于銅箔的熱膨脹系數(shù)。這樣有利于保證印制電路板的質(zhì)量、可靠性。以線路備制方法不同約略可區(qū)分為?;葜蒌X基板技術(shù)指導(dǎo)
一般情況下,從成本和技術(shù)性能等條件來(lái)考慮,鋁板是比較理想的選擇??晒┻x擇的鋁板有6061,5052,1060 等。如果有更高的熱傳導(dǎo)性能、機(jī)械性能、電性能和其它特殊性能的要求,銅板、不銹鋼板、鐵板和硅鋼板等亦可采用。常見(jiàn)于LED照明產(chǎn)品,有正反兩面,白色的一面是焊接LED引腳的,另一面呈現(xiàn)鋁本色,一般會(huì)涂抹導(dǎo)熱凝漿后與導(dǎo)熱部分接觸。主要用在LED燈具和音頻設(shè)備、電源設(shè)備等,主要的優(yōu)點(diǎn)就是導(dǎo)熱快,散熱性能良好。與傳統(tǒng)的FR-4 比,鋁基板能夠?qū)嶙杞抵帘容^低,使鋁基板具有極好的熱傳導(dǎo)性能;與陶瓷基板相比,它的機(jī)械性能又極為優(yōu)良。制造鋁基板服務(wù)電話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。
在傳統(tǒng)高功率LED元件,多以厚膜或低溫共燒陶瓷基板作為晶粒散熱基板,再以打金線方式將LED晶粒與陶瓷基板結(jié)合。如前言所述,此金線連結(jié)限制了熱量沿電極接點(diǎn)散失之效能。因此,國(guó)內(nèi)外大廠無(wú)不朝向解決此問(wèn)題而努力。其解決方式有二,其一為尋找高散熱系數(shù)之基板材料,以取代氧化鋁,包含了矽基板、碳化矽基板、陽(yáng)極化鋁基板或氮化鋁基板,其中矽及碳化矽基板之材料半導(dǎo)體特性,使其現(xiàn)階段遇到較嚴(yán)苛的考驗(yàn),而陽(yáng)極化鋁基板則因其陽(yáng)極化氧化層強(qiáng)度不足而容易因碎裂導(dǎo)致導(dǎo)通,使其在實(shí)際應(yīng)用上受限,因而,現(xiàn)階段較成熟且普通接受度較高的即為以氮化鋁作為散熱基板;然而,受限于氮化鋁基板不適用傳統(tǒng)厚膜制程(材料在銀膠印刷后須經(jīng)850℃大氣熱處理,使其出現(xiàn)材料信賴性問(wèn)題),因此,氮化鋁基板線路需以薄膜制程備制。以薄膜制程備制之氮化鋁基板大幅加速了熱量從LED晶粒經(jīng)由基板材料至系統(tǒng)電路板的效能,因此大幅降低熱量由LED晶粒經(jīng)由金屬線至系統(tǒng)電路板的負(fù)擔(dān),進(jìn)而達(dá)到高熱散的效果。
絕緣性能在一般的條件下,鋁基板的那耐壓值的大小是由絕緣層的厚度來(lái)決定的,在鋁基板中耐壓值普遍在500v左右,如果需要測(cè)試LED日光燈鋁基板的耐壓值,只需在輸入端口外殼打高壓測(cè)試就行了。UL和CE認(rèn)證值應(yīng)該是2500V,3C認(rèn)證的應(yīng)該是在3750V。鋁基覆銅板分為三類(lèi):通用型鋁基覆銅板,絕緣層由環(huán)氧玻璃布粘結(jié)片構(gòu)成;高散熱鋁基覆銅板,絕緣層由高導(dǎo)熱的環(huán)氧樹(shù)脂或其它樹(shù)脂構(gòu)成;高頻電路用鋁基覆銅板,絕緣層由聚烯烴樹(shù)脂或聚酰亞胺樹(shù)脂玻璃布粘結(jié)片構(gòu)成。主要用途燈具產(chǎn)品,大功率LED燈具產(chǎn)品。音頻設(shè)備,前置放大器、功率放大器等。電源設(shè)備,DC/AC變換器、整流電橋、固態(tài)繼電器等。通訊產(chǎn)品, 高頻增幅器、濾波電器、發(fā)報(bào)電路。采用表面貼裝技術(shù)(SMT)。
電壓、電流密度對(duì)鋁基板膜厚的協(xié)同效應(yīng)本實(shí)驗(yàn)將從上述裁成切片中取15片放入電解槽液中,分別將電流密度設(shè)定為,將電壓設(shè)定為10V,并嚴(yán)格控制其他條件后,再電氧化80min后取出烘干,用E110B型渦流測(cè)厚儀測(cè)得膜厚,在同樣的條件下,將電壓設(shè)定為20V,在將從上述裁成切片中取15片放入電解槽液中,分別將電流密度設(shè)定,電解電氧化80min后取出烘干用E110B型渦流測(cè)厚儀測(cè)得膜厚,作為第二組;在同樣的條件下,將電壓設(shè)定為30V,在將從上述裁成切片中取15片放入電解槽液中,分別將電流密度設(shè)定,電解電氧化80min后取出烘干用E110B型渦流測(cè)厚儀測(cè)得膜厚。 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?;葜蒌X基板技術(shù)指導(dǎo)
鋁基板的制作原理是什么?惠州鋁基板技術(shù)指導(dǎo)
結(jié)語(yǔ)AlN多層陶瓷基板既具備傳統(tǒng)多層陶瓷基板三維集成的優(yōu)勢(shì),同時(shí)又具備優(yōu)越的散熱性能,既可以對(duì)電路熱量進(jìn)行快速耗散又可以有效提升封裝密度同時(shí)還可匹配半導(dǎo)體材料的熱膨脹系數(shù)。因此基于AlN多層陶瓷基板一體化封裝是超大功率模塊、大規(guī)模集成電路的理想封裝形式。本文提出的一體化封裝是將化鍍后的氮化鋁多層基板與圍框經(jīng)過(guò)釬焊形成管殼,利用平行封焊進(jìn)密封裝,經(jīng)相關(guān)測(cè)試滿足使用要求。該一體化結(jié)構(gòu)合理,工藝成熟度高,氣密性好,具有廣闊的應(yīng)用前景。文章參考來(lái)源:AlN多層陶瓷基板一體化封裝秦超,張偉,李富國(guó),王穎麟電子元器件與信息技術(shù):陶瓷燒結(jié)工藝資料包,終于有人總結(jié)全了!必學(xué)的300個(gè)先進(jìn)陶瓷視頻進(jìn)先進(jìn)陶瓷/MLCC/LTCC技術(shù)交流。 惠州鋁基板技術(shù)指導(dǎo)