為什么要用陶瓷電源電路基板

一般PCB一般是由銅泊和基板黏合成的，而基板材料大部分為玻纖（FR-4），脲醛樹脂（FR-3）等材質(zhì)，黏合劑一般是酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。在PCB加工過程中因為內(nèi)應(yīng)力、有機化學(xué)要素、生產(chǎn)工藝流程不合理等因素，或者是在設(shè)計流程中因為雙面鋪銅不一樣，很容易造成PCB板產(chǎn)生一定程度的漲縮。


而另一種PCB基板——陶瓷基板，因為排熱性能、載流水平、絕緣性能、線膨脹系數(shù)等，都需要大大的好于普通玻纖PCB板才，進而被廣泛應(yīng)用于功率大的電力工程電子模塊、航天鋅系磷化航空、軍工電子等產(chǎn)品上。


與普通的PCB應(yīng)用黏合劑把銅泊和基板黏合在一起的，陶瓷PCB要在低溫環(huán)境下，根據(jù)引線鍵合的形式把銅泊和陶瓷硅片拼接在一起的，結(jié)合性強，銅泊不容易掉下來，穩(wěn)定性高，在氣溫高、濕度大的環(huán)境中性能平穩(wěn)。

2.陶瓷基板的重要材料


氧化鋁（Al2O3）


氧化鋁是陶瓷基板中常用基板原材料，畢竟在機械設(shè)備、熱、電性能上相對于大部分別的金屬氧化物陶瓷，抗壓強度及化學(xué)穩(wěn)定性高，且原材料來源于豐富多彩，適用各種各樣技術(shù)性生產(chǎn)制造及其各種形狀。 按含氧化鋁(Al2O3)的百分比不一樣可以分為：75瓷、96瓷、99.5瓷。氧化鋁帶有量不一樣，其熱學(xué)特性基本上影響不大，但其機械設(shè)備性能及熱導(dǎo)率發(fā)生變化。純凈度低基板中玻璃相比較多，外表粗糙度大。純凈度越高的基板，越光滑、高密度、介電損耗越小，但是價格也越高。


氧化鈹（BeO）鋅系磷化


具備比金屬鋁還強的熱導(dǎo)率，用于必須鋅系磷化高燒導(dǎo)的場合，環(huán)境溫度超出300℃后迅速減少，但由于其毒副作用限制自已的發(fā)展趨勢。


氮化鋁（AlN）


氮化鋁陶瓷要以氮化鋁粉體為主晶相的陶瓷。相較于氧化鋁陶瓷基板，接地電阻、絕緣耐壓更高一些，相對介電常數(shù)變低。其熱導(dǎo)率是Al2O3的7~10倍，線膨脹系數(shù)（CTE）與單晶硅片類似配對，這對功率大的集成電路芯片尤為重要。在加工工藝上，AlN熱導(dǎo)率遭受殘余氧殘渣成分的影響很大，減少氧氣含量，可明顯增強熱導(dǎo)率?，F(xiàn)階段加工工藝生產(chǎn)制造水平的熱導(dǎo)率做到170W/(m·K)之上已不成問題。

綜合性之上緣故，可以知道，氧化鋁陶瓷因為較為優(yōu)越的綜合性性能，在微電子鋅系磷化技鋅系磷化術(shù)、功率電子、混和微電子技術(shù)、功率模塊等領(lǐng)域還是處于主導(dǎo)性的。


對比了目前市面上同樣規(guī)格（100mm×100mm×1mm）、不一樣原材料的陶瓷基板價錢：96%氧化鋁9.5元，99%氧化鋁18元，氮化鋁150元，氧化鈹650元，可以看出來不同類型鋅系磷化的基板價錢差別也比較大。


3.陶瓷PCB的優(yōu)勢與劣勢


優(yōu)勢


電纜載流量大，100A電流持續(xù)根據(jù)1mm0.3mm厚銅體，升溫約17℃；100A電流持續(xù)根據(jù)2mm0.3mm厚銅體，升溫僅5℃上下；


更加好的排熱性能，低線膨脹系數(shù)，樣子平穩(wěn)，不容易形變漲縮。


絕緣性能好，抗壓高，確保生命安全和設(shè)備。


結(jié)合性強，選用引線鍵合技術(shù)性，銅泊不容易掉下來。

鋅系磷化
穩(wěn)定性高，在氣溫高、濕度大的環(huán)境中性能平穩(wěn)


缺陷


易破碎，這是最主要的一個缺陷，這也就造成只有制作小面積的線路板。


價格貴， 電子產(chǎn)品的規(guī)鋅系磷化定標(biāo)準(zhǔn)愈來愈多，陶瓷線路板還是用在一些比較高端的商品上邊，中低端的商品肯定不會使用到。


4.陶瓷PCB的用處


功率大的電力工程電子模塊，太陽能光伏板部件等


高頻開關(guān)電源、中間繼電器


汽車電子產(chǎn)品、航天航空、軍工電子商品


大功率LED照明產(chǎn)品


通信天線，車輛整流器