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阐述LED封装用到的陶瓷基板现状与发展

[导读]?陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性，广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模组等领域。本文简要介绍了目前陶瓷基板的现状与以后的发展。

关键词：陶瓷基板LED封装LED

陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性，广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模组等领域。本文简要介绍了目前陶瓷基板的现状与以后的发展。

1、塑胶和陶瓷材料的比较

塑胶尤其是环氧树脂由于比较好的经济性，至目前为止依然占据整个电子市场的统治地位，但是许多特殊领域比如高温、线膨胀系数不匹配、气密性、稳定性、机械性能等方面显然不适合，即使在环氧树脂中添加大量的有机溴化物也无济于事。

相对于塑胶材料，陶瓷材料也在电子工业扮演者重要的角色，其电阻高，高频特性突出，且具有热导率高、化学稳定性佳、热稳定性和熔点高等优点。在电子线路的设计和制造非常需要这些的性能，因此陶瓷被广泛用于不同厚膜、薄膜或和电路的基板材料，还可以用作绝缘体，在热性能要求苛刻的电路中做导热通路以及用来制造各种电子元件。

2、各种陶瓷材料的比较

2.1Al2O3

到目前为止，氧化铝基板是电子工业中最常用的基板材料，因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物陶瓷，强度及化学稳定性高，且原料来源丰富，适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。

2.2BeO

具有比金属铝还高的热导率，应用于需要高热导的场合，但温度超过300℃后迅速降低，

最重要的是由于其毒性限制了自身的发展。

2.3AlN

AlN有两个非常重要的性能值得注意：一个是高的热导率，一个是与Si相匹配的膨胀系数。缺点是即使在表面有非常薄的氧化层也会对热导率产生影响，只有对材料和工艺进行严格控制才能制造出一致性较好的AlN基板。目前大规模的AlN生产技术国内还是不成熟，相对于Al2O3，AlN价格相对偏高许多，这个也是制约其发展的瓶颈。综合以上原因，可以知道，氧化铝陶瓷由于比较优越的综合性能，在目前微电子、功率电子、混合微电子、功率模组等领域还是处于主导地位而被大量运用。

陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性，广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模组等领域。本文简要介绍了目前陶瓷基板的现状与以后的发展。

1、塑胶和陶瓷材料的比较

塑胶尤其是环氧树脂由于比较好的经济性，至目前为止依然占据整个电子市场的统治地位，但是许多特殊领域比如高温、线膨胀系数不匹配、气密性、稳定性、机械性能等方面显然不适合，即使在环氧树脂中添加大量的有机溴化物也无济于事。

相对于塑胶材料，陶瓷材料也在电子工业扮演者重要的角色，其电阻高，高频特性突出，且具有热导率高、化学稳定性佳、热稳定性和熔点高等优点。在电子线路的设计和制造非常需要这些的性能，因此陶瓷被广泛用于不同厚膜、薄膜或和电路的基板材料，还可以用作绝缘体，在热性能要求苛刻的电路中做导热通路以及用来制造各种电子元件。

2、各种陶瓷材料的比较

2.1Al2O3

到目前为止，氧化铝基板是电子工业中最常用的基板材料，因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物陶瓷，强度及化学稳定性高，且原料来源丰富，适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。

2.2BeO

具有比金属铝还高的热导率，应用于需要高热导的场合，但温度超过300℃后迅速降低，

最重要的是由于其毒性限制了自身的发展。

Si相匹配的热膨胀系数；

电性能优越，载流能力强。

直接敷铜陶瓷基板最初的研究就是为了解决大电流和散热而开发出来的，后来又应用到AlN陶瓷的金属化。除上述特点外还具有如下特点使其在大功率器件中得到广泛应用：

机械应力强，形状稳定；高强度、高导热率、高绝缘性；结合力强，防腐蚀；

极好的热循环性能，循环次数达5万次，可靠性高；

与PCB板（或IMS基片）一样可刻蚀出各种图形的结构；无污染、无公害；

使用温度宽-55℃～850℃；热膨胀系数接近矽，简化功率模组的生产工艺。

由于直接敷铜陶瓷基板的特性，就使其具有PCB基板不可替代特点。DBC的热膨胀系数接近矽芯片，可节省过渡层Mo片，省工、节材、降低成本，由于直接敷铜陶瓷基板没有添加任何钎焊成分，这样就减少焊层，降低热阻，减少孔洞，提高成品率，并且在相同载流量下0.3mm厚的铜箔线宽仅为普通印刷电路板的10%；其优良的导热性，使芯片的封装非常紧凑，从而使功率密度大大提高，改善系统和装置的可靠性。

为了提高基板的导热性能，一般是减少基板的厚度，超薄型（0.25mm）DBC板可替代BeO，直接敷接铜的厚度可以达到0.65mm，这样直接敷铜陶瓷基板就能承载较大的电流且温度升高不明显，100A电流连续通过1