氮化铝陶瓷基板覆铜实验方案

氮化铝陶瓷基板覆铜实验方案

氮化铝陶瓷基板覆铜实验方案

【1】A LN陶瓷基板覆铜技术

【2】氮化铝陶瓷直接覆铜技术

【3】铜-氮化铝陶瓷键合机理探究

【4】一种陶瓷覆铜技术(专利局文章)

氮化铝陶瓷基板用于IGBT模块的研究

氮化铝陶瓷基板在IGBT模块的深度研究 电动汽车、电力机车、智能电网等领域需要实现电能转换和控制的绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为电力电子器件。氮化铝陶瓷覆铜板既具有陶瓷的高导热性、高电绝缘性、高机械强度、低膨胀等特性,又具有无氧铜的高导电性和优异的焊接性能,是IGBT模块封装的关键基础材料。本文采用直接覆铜工艺(DBC)和活性金属焊接工艺(AMB)制备了氮化铝陶瓷覆铜板,对比了两种工艺的异同点和制备的氮化铝陶瓷覆铜板的性能差异,并指出氮化硅陶瓷覆铜板有望在下一代功率模块上广泛应用。 IGBT作为电力电气功率器件的背景 随着《中国制造2015》、《工业绿色发展专项行动实施方案》、《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》以及“特高压规划”等一系列的政策密集出台,我国的高速铁路、城市轨道交通、新能源汽车、智能电网和风能发电等项目成为未来几年“绿色经济”的热点。而这些项目对于高压大功率IGBT模块的需求迫切且数量巨大。由于高压大功率IGBT模块技术门槛较高,难度较大,特别是要求封装材料散热性能更好、可靠性更高、载流量更大。但是国内相关技术水平落后导致国内高压IGBT市场被欧、美、日等国家所垄断,高压IGBT产品价格高、交货周期长、产能不足,严重限制了我国动力机车、电动汽车和新能源等领域的发展。 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)全称绝缘栅双极型晶体管,是实现电能转换和控制的最先进的电力电子器件,具有输入阻抗大、驱动功率小、开关速度快、工作频率高、饱和压降低、安全工作区大和可耐高电压和大电流等一系列优点,被誉为现代工业变流装置的“CPU”,在轨道交通、航空航天、新能

线路板制作工艺流程

线路板制作工艺流程(一) 作者:pcbinf 发表时间:2009-10-15 前言 在印制电路板制造过程中,涉及到诸多方面的工艺工作,从工艺审查到生产到最终检验,都必须考虑到工艺质量和生产质量的监测和控制。为此,将曾通过生产实践所获得的点滴经验提供给同行,仅供参考。 第一章工艺审查和准备 工艺审查是针对设计所提供的原始资料,根据有关的"设计规范"及有关标准,结合生产实际,对设计部位所提供的制造印制电路板有关设计资料进行工艺性审查。工艺审查的要点有以下几个方面: 1,设计资料是否完整(包括:软盘、执行的技术标准等); 2,调出软盘资料,进行工艺性检查,其中应包括电路图形、阻焊图形、钻孔图形、数字图形、电测图形及有关的设计资料等; 3,对工艺要求是否可行、可制造、可电测、可维护等。 第二节工艺准备 工艺准备是在根据设计的有关技术资料的基础上,进行生产前的工艺准备。工艺应按照工艺程序进行科学的编制,其主要内容应括以下几个方面:

1,在制定工艺程序,要合理、要准确、易懂可行; 2,在首道工序中,应注明底片的正反面、焊接面及元件面、并且进行编号或标志; 3,在钻孔工序中,应注明孔径类型、孔径大小、孔径数量; 4,在进行孔化时,要注明对沉铜层的技术要求及背光检测或测定; 5,孔后进行电镀时,要注明初始电流大小及回原正常电流大小的工艺方法; 6,在图形转移时,要注明底片的药膜面与光致抗蚀膜的正确接触及曝光条件的测试条件确定后,再进行曝光; 7,曝光后的半成品要放置一定的时间再去进行显影; 8,图形电镀加厚时,要严格的对表面露铜部位进行清洁和检查;镀铜厚度及其它工艺参数如电流密度、槽液温度等; 9,进行电镀抗蚀金属-锡铅合金时,要注明镀层厚度; 10,蚀刻时要进行首件试验,条件确定后再进行蚀刻,蚀刻后必须中和处理; 11,在进行多层板生产过程中,要注意内层图形的检查或AOI检查,合格后再转入下道工序; 12,在进行层压时,应注明工艺条件; 13,有插头镀金要求的应注明镀层厚度和镀覆部位; 14,如进行热风整平时,要注明工艺参数及镀层退除应注意的事项;

线路板工艺流程

电路板工艺流程 一.目的: 将大片板料切割成各种要求规格的小块板料。 二.工艺流程: 三、设备及作用: 1.自动开料机:将大料切割开成各种细料。 2.磨圆角机:将板角尘端都磨圆。 3.洗板机:将板机上的粉尘杂质洗干净并风干。 4.焗炉:炉板,提高板料稳定性。 5.字唛机;在板边打字唛作标记。 四、操作规范: 1.自动开料机开机前检查设定尺寸,防止开错料。 2.内层板开料后要注意加标记分别横直料,切勿混乱。 3.搬运板需戴手套,小心轻放,防止擦花板面。 4.洗板后须留意板面有无水渍,禁止带水渍焗板,防止氧化。 5.焗炉开机前检查温度设定值。 五、安全与环保注意事项: 1.1.开料机开机时,手勿伸进机内。 2.2.纸皮等易燃品勿放在焗炉旁,防止火灾。 3.3.焗炉温度设定严禁超规定值。 4.4.从焗炉内取板须戴石棉手套,并须等板冷却后才可取板。5.5.用废的物料严格按MEI001规定的方法处理,防止污染环境。

七、切板 1. 设备:手动切板机、铣靶机、CCD打孔机、锣机、磨边机、字唛机、测厚仪; 2. 作用:层压板外形加工,初步成形; 3. 流程: 拆板→点点画线→切大板→铣铜皮→打孔→锣边成形→磨 边→打字唛→测板厚 4. 注意事项: a. 切大板切斜边; b.铣铜皮进单元; c. CCD打歪孔; d. 板面刮花。 八、环保注意事项: 1、生产中产生的各种废边料如P片、铜箔由生产部收集回仓; 2、内层成形的锣板粉、PL机的钻屑、废边框等由生产部收回仓变卖; 3、其它各种废弃物如皱纹胶纸、废粘尘纸、废布碎等放入垃圾桶内由清洁工收走。废手套、废口罩等由生产部回仓。 4、磨钢板拉所产生的废水不能直接排放,要通过废水排放管道排至废水部经其无害处理后方可排出。 钻孔 一、目的: 在线路板上钻通孔或盲孔,以建立层与层之间的通道。 二、工艺流程: 1.双面板:

七大方面解析氮化铝陶瓷基板的分类和特性

七大方面解析氮化铝陶瓷基板的分类和特性 氮化铝陶瓷基板在大功率器件模组,航天航空等领域备受欢迎,那么氮化铝陶瓷基板都有哪些种分类以及氮化铝陶瓷基板特性都体现在哪些方面? 一,什么是氮化铝陶瓷基板以及氮化铝陶瓷基板的材料 氮化铝陶瓷基板是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷基板,也叫氮化铝陶瓷基片。热导率高,膨胀系数低,强度高,耐高温,耐化学腐蚀,电阻率高,介电损耗小,是大功率集成电路和散热功能的重要器件。 二,氮化铝陶瓷基板分类 1,按电镀要求来分 氮化铝陶瓷覆铜基板(氮化铝覆铜陶瓷基板),旨在氮化铝陶瓷基板上面做电镀铜,有做双面覆铜和单面覆铜的。 2,按应用领域分 LED氮化铝陶瓷基板(氮化铝led陶瓷基板),主要用于LED大功率灯珠模块,极大的提高了散热性能。 igbt氮化铝陶瓷基板,一般用于通信高频领域。 3,按工艺来分 氮化铝陶瓷基板cob(氮化铝陶瓷cob基板),主要用于Led倒装方面。 dpc氮化铝陶瓷基板,采用DPC薄膜制作工艺,一般精密较高。 dpc氮化铝陶瓷基板(AlN氮化铝dbc陶瓷覆铜基板),是一种厚膜工艺,一般可以实现大批量生产。 氮化铝陶瓷基板承烧板 3,按地域分

有的客户对特定的氮化铝陶瓷基板希望是特定地域的陶瓷基板生产厂家,因此有了: 日本氮化铝陶瓷基板 氮化铝陶瓷基板台湾 氮化铝陶瓷基板成都 福建氮化铝陶瓷基板 东莞氮化铝陶瓷基板 台湾氮化铝陶瓷散热基板 氮化铝陶瓷基板珠海 氮化铝陶瓷基板上海 4,导热能力来分 高导热氮化铝陶瓷基板,导热系数一般较高,一般厚度较薄,一般导热大于等于170W的。 氮化铝陶瓷散热基板,比氧化铝陶瓷基板散热好,大于等于50W~170W. 三,氮化铝陶瓷基板特性都有哪一些? 1,氮化铝陶瓷基板pcb优缺点 材料而言:陶瓷基板pcb是陶瓷材料因其热导率高、化学稳定性好、热稳定性和熔点高等优点,很适合做成电路板应用于电子领域。许多特殊领域如高温、腐蚀性环境、震动频率高等上面都能适应。氮化铝陶瓷基板,热导率高,膨胀系数低,强度高,耐高温,耐化学腐蚀,电阻率高,介电损耗小,是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。硬度较高,交工难度大,压合非常难,一般加工成单双面面陶瓷基板pcb. 2,氮化铝陶瓷基板产品规格(尺寸/厚度、脆性) 氮化铝陶瓷基板的产品规格尺寸厚度,有不同的尺寸对应不同个的厚度,具体如下: 氮化铝陶瓷基板尺寸一般最大在140mm*190mm,氮化铝陶瓷基板厚度一般在

陶瓷基覆铜板DCB

氧化铝陶瓷基覆铜板 DCB是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(AL2Q3)或氮化铝(ALN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺方法。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能,高导热特性,优异的软钎焊性和高的附着强度,并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形,具有很大的载流能力。因此,DCB基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料,也是本世纪封装技术发展方向“chip-on-board”技术的基础。 1、DCB应用 ●大功率电力半导体模块; ●半导体致冷器、电子加热器; ●功率控制电路,功率混合电路; ●智能功率组件; ●高频开关电源,固态继电器; ●汽车电子,航天航空及军用电子组件; ●太阳能电池板组件; ●电讯专用交换机,接收系统; ●激光等工业电子。 2、DCB特点 ●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℃; ●热膨胀系数接近硅,简化功率模块的生产工艺。 3、使用DCB优越性 ●DBC的热膨胀系数接近硅芯片,可节省过渡层Mo片,省工、节材、降低成本; ●减少焊层,降低热阻,减少空洞,提高成品率; ●在相同截面积下。0.3mm厚的铜箔线宽仅为普通印刷电路板的10%; ●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; ●超薄型(0.25mm)DBC板可替代BeO,无环保毒性问题; ●载流量大,100A电流连续通过1mm宽0.3mm厚铜体,温升约17℃;100A电流连续通过2mm宽0.3mm 厚铜体,温升仅5℃左右; ●热阻低,10×10mmDCB板的热阻: 厚0.63mm为0.31K/W 厚0.38mm为0.19K/W 厚0.25mm为0.14K/W ●绝缘耐压高,保障人身安全和设备的防护能力; ●可以实现新的封装和组装方法,使产品高度集成,体积缩小。 4、陶瓷覆铜板DCB技术参数 技术参数AL2O3(≥96%) 最大规格mm×mm 138×178 或138×188 瓷片厚度mm 0.25,0.32,0.38,0.5,0.63±0.07(标准),1.0, 1.3, 2.5 瓷片热导率W/m.K 24~28 瓷片介电强度KV/mm >14 瓷片介质损耗因数≤3×10-4(25℃/1MHZ) 瓷片介电常数9.4(25℃/1MHZ)

银基多层氮化铝陶瓷基板低温共烧的工艺研究

Semiconductor Technology Vol. 29 No. 3 March 2004 41 1 引言 随着半导体IC芯片集成化、速度和功率的日益提高,以及电子整机向小、轻、薄方向发展,对与之相适应的高密度电路基板的要求也越来越高。过去采用高温共烧技术制成的多层陶瓷基板,由于布线导体材料必须是诸如钨、锰等高熔点金属,不仅电阻大,性能差,而且成本高,很难推广应用。而AlN/glass复合材料的烧结温度可控制在1000℃以内,从而使得和高导电银的共烧成为可能。 本文将研究以银为共烧布线材料,采用丝网印刷金属化图形,流延制备AlN/glass复合材料坯片,来实现低温共烧。 2 实验过程 银基多层氮化铝陶瓷基板低温共烧的工艺研究 戎瑞芬,汪荣昌,顾志光 (复旦大学材料科学系, 上海 200433) 摘要:从低温共烧的工艺角度来研究氮化铝坯片和银浆的排胶,从而确立排胶的温度及烧结气氛的控制。结果表明,二次排胶法与在氮气气氛中加入微量氧进行烧结,获得了综合性能优良的银布线多层陶瓷基板。 关键词:氮化铝;银浆;排胶;低温共烧 中图分类号:TN405;TB35 文献标识码:A 文章编号:1003-353X(2004)03-0041-03 Research of LTCC technology of silver-basemultilayer AlN ceramic substrates RONG Rui-fen, WANG Rong-chang, GU Zhi-guang, ( Department of Material Science, Fudan University, Shanghai 200433,China) Abstract: The process of organic vehicle evacuation of AlN green tape and Ag conductor paste have been researched in the view of LTCC technology, and optimum condition of organic vehicleevacuation temperature and cofiring atmosphere have been determined. The result shows that thebest comprehensive properties of silver conductor multilayer AlN ceramic substrates can beenachieved by two-step organic vehicle evacuation technology and cofire the substrate using mixedatmosphere gases of nitride and micro fraction of oxide. Key words: AlN;Ag conductor paste;vehicle evacuation;LTCC 图1 AlN多层基板制备工艺流程图AlN多层基板制备工艺流程图见图1。 专题报 道

氮化铝陶瓷的制作方法

一种氮化铝陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化铝4050份,氮化硅810份,氧化镁1520份,高岭土58份,粉煤灰58份,碳粉1012份,氢氧化钾810份,硅溶胶1215份。本技术提出的氮化铝陶瓷在氮化铝原料的基础上,加入氮化硅、氧化镁、高岭土、粉煤灰、碳粉等材料,相比单一组分的氮化铝陶瓷,性能得到改善,并且造价低,适于大规模生产。 权利要求书 1.一种氮化铝陶瓷,其特征在于各组分及组分的重量份数如下:氮化铝40-50份,氮化硅8-10份,氧化镁15-20份,高岭土5-8份,粉煤灰5-8份,碳粉10-12份,氢氧化钾8-10份,硅溶胶12-15份。 2.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷,其特征在于各组分及组分的重量份数如下:氮化铝43份,氮化硅9份,氧化镁17份,高岭土6份,粉煤灰6份,碳粉11份,氢氧化钾9份,硅溶胶13份。 3.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷,其特征在于各组分及组分的重量份数如下:氮化铝46份,氮化硅9份,氧化镁18份,高岭土7份,粉煤灰7份,碳粉11份,氢氧化钾9份,硅溶胶14份。 技术说明书 一种氮化铝陶瓷 技术领域

本技术属于陶瓷材料领域,特别是涉及一种氮化铝陶瓷。 背景技术 氮化铝陶瓷(Aluminium Nitride Ceramic)是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷。AIN晶体以〔AIN4〕四面体为结构单元共价键化合物,具有纤锌矿型结构,属六方晶系。化学组成 AI65.81%,N34.19%,比重3.261g/cm3,白色或灰白色,单晶无色透明,常压下的升华分解温度为2450℃。为一种高温耐热材料。热膨胀系数(4.0-6.0)X10(-6)/℃。多晶AIN热导率达260W/(m.k),比氧化铝高5-8倍,所以耐热冲击好,能耐2200℃的极热。此外,氮化铝具有不受铝液和其它熔融金属及砷化镓侵蚀的特性,特别是对熔融铝液具有极好的耐侵蚀性。 氮化铝陶瓷热导率高,热膨胀系数低,各种电性能优良,机械性能好,抗折强度高,光传输特性好,无毒。单纯氮化铝陶瓷成型困难,造价高。 技术内容 针对单纯氮化铝陶瓷单一组分的缺陷,本技术的目的在于提出多组分的氮化铝陶瓷。 本技术的目的是采用以下技术方案来实现。依据本技术提出的一种氮化铝陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化铝40-50份,氮化硅8-10 份,氧化镁15-20份,高岭土5-8份,粉煤灰5-8份,碳粉10-12份,氢氧化钾8-10份,硅溶胶12-15份。 本技术的目的还采用以下技术措施来进一步实现。 所述氮化铝陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化铝43份,氮化硅9份,氧化镁17份,高岭土6份,粉煤灰6份,碳粉11份,氢氧化钾9 份,硅溶胶13份。 所述氮化铝陶瓷,各组分及组分的重量份数如下:氮化铝46份,氮化硅9份,氧化镁18份,高岭土7份,粉煤灰7份,碳粉11份,氢氧化钾9 份,硅溶胶14份。 本技术提出的氮化铝陶瓷在氮化铝原料的基础上,加入氮化硅、氧化镁、高岭土、粉煤灰、

为何氮化铝陶瓷基板最适合LED散热基板

为何氮化铝陶瓷基板最适合LED散热基板呢? LED向着高效率、高密度、大功率等方面发展。体国内LED有了突飞猛进的进展,功率也是越来越大,开发性能优越的散热材料已成为解决LED散热问题的当务之急。一般来说,LED发光效率和使用寿命会随结温的增加而下降,当结温达到125℃以上时,LED甚至会出现失效。为使LED结温保持在较低温度下,必须采用高热导率、低热阻的散热基板材料和合理的封装工艺,以降低LED总体的封装热阻。氮化铝陶瓷基板作为LED散热基板实在必行。 LED散热基板市场现状 现阶段常用基板材料有Si、金属及金属合金材料、陶瓷和复合材料等,它们的热膨胀系数与热导率如下表所示。其中Si材料成本高;金属及金属合金材料的固有导电性、热膨胀系数与芯片材料不匹配;陶瓷材料难加工等缺点,均很难同时满足大功率基板的各种性能要求。 LED散热基板三种类型以及特点 功率型LED封装技术发展至今,可供选用的散热基板主要有环氧树脂覆铜基板、金属基覆铜基板、金属基复合基板、陶瓷覆铜基板等。 环氧树脂覆铜基板是传统电子封装中应用最广泛的基板。它起到支撑、导电和绝缘三个作用。其主要特性有:成本低、较高的耐吸湿性、密度低、易加工、易实现微细图形电路、适合大规模生产等。但由于FR-4的基底材料是环氧树脂,有机材料的热导率低,耐高温性差,因此FR-4不能适应高密度、高功率LED封装要求,一般只用于小功率LED封装中。 金属基覆铜基板是继FR-4后出现的一种新型基板。它是将铜箔电路及高分子绝缘层通过导热粘结材料与具有高热导系数的金属、底座直接粘结制得,其热导率约为1.12

W/m·K,相比FR-4有较大的提高。由于具有优异的散热性,它已成为目前大功率LED 散热基板市场上应用最广泛的产品。但也有其固有的缺点:高分子绝缘层的热导率较低,只有0.3W/m·K,导致热量不能很好的从芯片直接传到金属底座上;金属Cu、Al的热膨胀系数较大,可能造成比较严重的热失配问题。 金属基复合基板最具代表性的材料是铝碳化硅。铝碳化硅是将SiC陶瓷的低膨胀系数和金属Al的高导热率结合在一起的金属基复合材料,它综合了两种材料的优点,具有低密度、低热膨胀系数、高热导率、高刚度等一系列优异特性。AlSiC的热膨胀系数可以通过改变SiC的含量来加以调试,使其与相邻材料的热膨胀系数相匹配,从而将两者的热应力减至最小。 陶瓷基板作为LED散热基板的优势 陶瓷基板材料常见的主要有Al2O3、氮化铝、SiC、BN、BeO、Si3N4等,与其他基板材料相比,陶瓷基板在机械性质、电学性质、热学性质具有以下特点: (1)机械性能。机械强度,能用作为支持构件;加工性好,尺寸精度高;表面光滑,无微裂纹、弯曲等。 (2)热学性质。导热系数大,热膨胀系数与Si和GaAs等芯片材料相匹配,耐热性能良好。 (3)电学性质。介电常数低,介电损耗小,绝缘电阻及绝缘破坏电高,在高温、高湿度条件下性能稳定,可靠性高。 (4)其他性质。化学稳定性好,无吸湿性;耐油、耐化学药品;无毒、无公害、α射线放出量小;晶体结构稳定,在使用温度范围内不易发生变化;原材料资源丰富。 氮化铝陶瓷基板为何能成为最适合的LED散热基板? 长期以来,Al2O3和BeO陶瓷是大功率封装两种主要基板材料。但这两种基板材

铝基板工艺

铝基板工艺 一、铝基板制作规范 1.前言:随着电子技术的发展和进步,电子产品向轻、薄、小、个性化、高可靠性、多功能化已成为必然趋势。铝基板顺应此趋势而诞生,该产品以优异的散热性,机械加工性,尺寸稳定性及电气性能在混合集成电路、汽车、办公自动化、大功率电气设备、电源设备等领域近年得到了广泛应用。铝基覆铜板1969年由日本三洋公司首先发明,我国于1988年开始研制和生产,福斯莱特电子从2000年开始研发并批量生产,为了适应量产化稳质生产,特拟制此份制作规范,市场上主流铝基板有福斯莱特铝基板和小强铝基板比较有名,铝基板主要就是看导热系数、耐压值和热阻值,它关乎铝基板的生命和寿命。 铝基板 2.范围:本制作规范针对铝基覆铜板的制作全过程进行介绍和说明,以保证此板在我司顺利生产。 3.工艺流程:开料→钻孔→干膜光成像→检板→蚀刻→蚀检→绿油→字符→绿检→喷锡→铝基面处理→ 冲板→终检→包装→出货 4.注意事项: 4.1铝基板料昂贵,生产过程中应特别注意操作的规范性,杜绝因不规范操作而导致报废现象的产生。 4.2各工序操作人员操作时必须轻拿轻放,以免板面及铝基面擦花。 4.3各工序操作人员,应尽量避免用手接触铝基板的有效面积内,喷锡及以后工序持板时只准持板边,严禁以手指直接触及板内。 4.4铝基板属特种板,其生产应引起各区各工序高度重视,课长、领班亲自把质量关,保证板在各工序的顺利生产。 5.具体工艺流程及特殊制作参数: 5.1开料 5.1.1加强来料检查(必须使用铝面有保护膜的板料)。 5.1.2开料后无需烤板。 5.1.3轻拿轻放,注意铝基面(保护膜)的保护。 5.2钻孔 5.2.1钻孔参数与FR-4板材钻孔参数相同。 5.2.2孔径公差特严,4OZ基Cu注意控制披锋的产生。 5.2.3铜皮朝上进行钻孔。 5.3干膜 5.3.1来料检查:磨板前须对铝基面保护膜进行检查,若有破损,必须用兰胶贴牢后再给予

陶瓷基板应用行业前景以及行业发展

陶瓷基板应用行业前景以及行业发展陶瓷基板无论在LED大功率照明、大功率模组、制冷片,还是在汽车电子等领域发展需要增加,今天小编就来分享一些陶瓷基板的应用行业清洁和行业发展情况。 陶瓷基板应用行业具体有哪些? 1,氧化铝陶瓷覆铜板电容压力传感器在各种汽车上用量巨大,市场达近百亿,但是目前氧化铝陶瓷覆铜板主要依赖进口,国内的陶瓷氧化铝板在材料的弹性模量、弹性变形循环次数、使用寿命和可靠性凤方面还有差距,尚未进入商业化实际应用。 2,在航天发动机、风力发电、数控机床等高端装备所使用的陶瓷转承,不但要求高的力学性能和热学性能,而且要求优异的耐磨性、可靠性和长寿命,目前国产的氮化硅陶瓷轴承球与日本东芝陶瓷公司还有明显差距;与国际上著名的瑞典SKF公司、德国的FAG公司和日本的KOYO等轴承公司相比,我们的轴承还处于产业产业链的中低端,像风电和数控机床等高端产品还依赖进口。 3,在汽车、冶金、航天航空领域的机械加工大量使用陶瓷刀头,据统计市场需求达数十亿元。陶瓷刀具包括氧化铝陶瓷基、氮化硅基、氧化锆增韧氧化铝、氮碳化钛体系等,要求具有高硬度。高强度和高可靠性。目前国内企业只能生产少量非氧化铝陶瓷刀具,二像汽车缸套加工用量巨大的氧化铝套擦刀具还依赖从瑞典sandvik、日本京瓷、日本NTK公司、德国CeranTec公司进口。 4,在军工国防用到的透明和透红线陶瓷材料,如果氧化钇、氧化镁、阿隆、镁铝尖晶石)陶瓷以及具有激光特性透明陶瓷。目前我们的技术还限于制备有限的尺寸,对于国际上已经达到半米大尺寸透明陶瓷材料我们还很困难,无论在工艺技术和装备上均有差距。

陶瓷基板行业发展趋势 根据新思界产业研究中心发布的《2019-2023年氮化铝陶瓷基板行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,氧化层会对氮化铝陶瓷的热导率产生影响,在基板生产过程中,其加工工艺需进行严格把控,才能保证氮化铝陶瓷基板的优异性能。尽管我国氮化铝陶瓷基板行业在研究领域已经取得一定成果,与国际先进水平的差距不断缩小,但批量生产能力依然不足,仅有军工背景的斯利通具有量产能力。斯利通以及部分台湾企业氮化铝陶瓷基板产量无法满足国内市场需求,我国氮化铝陶瓷基板市场对外依赖度高。 新思界行业分析人士表示,氮化铝陶瓷是现阶段性能最为优异的PCB基板材料,由于其生产难度大、生产企业数量少,其产品价格较高,应用范围相对较窄。但随着氮化铝陶瓷基板技术工艺不断进步,生产成本不断下降,叠加电子产品小型化、集成化、多功能化成为趋势,行业未来发展潜力巨大。在此情况下,我国PCB基板行业中有实力的企业需尽快突破氮化铝陶瓷基板量产瓶颈,实现进口替代。 陶瓷基板龙头企业也非常关注陶瓷基板的发展动向和发展前景。更多陶瓷基板行业信息可以咨询金瑞欣特种电路,金瑞欣十年制作经验,用心服务好每一个客户,做好每一块板。

氮化铝陶瓷的烧结简介及调控

氮化铝陶瓷的烧结简介 及调控 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

氮化铝陶瓷的烧结简介及调控 摘要:AlN陶瓷以其高的热导率、低的介电常数、与硅相匹配的热膨胀系数等 优点,在模块电路、可控硅整流器、大功率晶体管、大功率集成电路等电子器件上的应用日益广泛。然而AlN共价性强,烧结非常困难,通常使用稀土金属氧化物和碱土金属氧化物添加剂形成液相来促进烧结。 关键词:氮化铝陶瓷烧结烧结助剂 Introduction and regulation of sintering of aluminum nitride ceramics Abstract: Aluminum nitride is being used more widely in electronic device for module circuit,silicon controlled rectifier,high power transistor and high power integrated circuit because of its high thermal conductivity, low dielectric constant and thermal expansion coefficient close to that of silicon. However, AlN is difficult to sinter due to its high covalent bonding. For full densification, rare-earth and/or alkaline earth oxides are often added as sintering aids in the fabrication of A1N ceramics. Keywords: AlN ceramic; Sinter; Conventional sintered

氮化铝陶瓷基板生产制作流程和加工制造工艺

氮化铝陶瓷基板生产制作流程和加工制造工艺 氮化铝陶瓷基板相对于氧化铝套基板而氧,机械强度和硬度增加,相应的导热率比氧化铝陶瓷基板更高。氮化铝陶瓷基板生产制作难度增加,加工工艺也有所不同。今天小编主要是讲述一下氮化铝陶瓷基板生产制作流程和加工制造工艺。 一,氮化铝陶瓷基板生产制作流程 1,氮化铝陶瓷基板生产制作过程 氮化铝陶瓷基板生产制作流程,大致和陶瓷基板的制作流程接近,需要做烧结工艺,厚膜工艺,薄膜工艺因此具的制作流程和细节有所不同。氮化铝陶瓷基板制作流程详见文章“关于氧化铝陶瓷基板这个八个方面你知道几个?” 2,氮化铝陶瓷基板研磨 氮化铝陶瓷电路板的制作流程是非常复杂的,第一步就是氮化铝陶瓷电路板的表面处理,也叫作研磨,其作用是去除其表面的附着物以及平整度的改善。 众所周知,氮化铝陶瓷基板会比氧化铝陶瓷电路板的硬度高很多,遇到比较薄的板厚要求的时候,研磨就是一个非常难得事情了,要保证氮化铝陶瓷电路板不会碎裂,还要达到尺寸精度和表面粗糙度的要求,需要专业的人操作。 不同的研磨方式对氮化铝陶瓷电路板的平整度、生产率、成品率的影响都是很大的,而且后续的工序是没办法提高基材的几何形状的精度。所以氮化铝陶瓷电路板的制作选用的都是离散磨料双面研磨,对于生产企业来讲整个工序的成本会提升很多,但是为了使客户得到比较完美的氮化铝陶瓷电路板。 另外研磨液是一种溶于水的研磨剂,能够很好的做到去油污,防锈,清洁和增光效果,所以可以让氮化铝陶瓷电路板超过原本的光泽。然而如今国内市场上的一些氮化铝

陶瓷电路板仍旧不够完美,例如产品的流痕问题,是困扰氮化铝陶瓷电路板加工行业的难题。主要还是没有办法达到比较好的成本控制和生产工艺。 3,氮化铝陶瓷基板切割打孔 金瑞欣特种电路采用是激光切割打孔,采用激光切割打孔的优点: ●采用皮秒或者飞秒激光器,超短脉冲加工无热传导,适于任意有机&无机材料的高 速切割与钻孔,小10μm的崩边和热影响区。 ●采用单激光器双光路分光技术,双激光头加工,效率提升一倍。 ●CCD视觉预扫描&自动抓靶定位、大加工范围650mm×450mm、XY平台拼接精 度≤±3μm。 ●支持多种视觉定位特征,如十字、实心圆、空心圆、L型直角边、影像特征点等。 ●自动清洗、视觉检测分拣、自动上下料。 ●8年激光微细加工系统研发设计技术积淀、性能稳定、无耗材。 二,氮化铝陶瓷基板加工制造工艺 氮化铝陶瓷具有优良的绝缘性、导热性、耐高温性、耐腐蚀性以及与硅的热膨胀系数相匹配等优点,成为新一代大规模集成电路、半导体模块电路及大功率器件的理想散热和封装材料。成型工艺是陶瓷制备的关键技术,是提高产品性能和降低生产成本的重要环节之一。 1,氮化铝陶瓷的湿法成型工艺 陶瓷的湿法成型近年来成为研究的重点,因为湿法成型具有工艺简单、生产效率高、成本低和可制备复杂形状制品等优点,易于工业化推广。 湿法成型包括流延成型、注浆成型、注射成型和注凝成型等料浆均匀流到或涂到支撑板上,或用刀片均匀的刷到支撑面上,形成浆膜,经干燥形成一定厚度的均匀的素坯

线路板生产工艺流程

线路板生产流程(一) 多种不同工艺的PCB 流程简介 *单面板工艺流程 下料磨边T钻孔T外层图形T(全板镀金)7蚀刻T检验T丝印阻焊T (热风整平)7丝印 字符T外形加工T测试T检验 *双面板喷锡板工艺流程 下料磨边7钻孔7沉铜加厚7外层图形7镀锡、蚀刻退锡7二次钻孔7检验7丝印阻焊7镀金插头7热风整平7丝印字符7外形加工7测试7检验 *双面板镀镍金工艺流程 下料磨边7钻孔7沉铜加厚7外层图形7镀镍、金去膜蚀刻7二次钻孔7检验7丝印阻焊7 丝印字符7外形加工7测试7检验 *多层板喷锡板工艺流程下料磨边7钻定位孔7内层图形7内层蚀刻7检验7黑化7层压7钻孔7沉铜加厚7外层图形7镀锡、蚀刻退锡7二次钻孔7检验7丝印阻焊7镀金插头7热风整平7丝印字符7外形加工7测试7检验 *多层板镀镍金工艺流程下料磨边7钻定位孔7内层图形7内层蚀刻7检验7黑化7层压7钻孔7沉铜加厚7外层图形7镀金、去膜蚀刻7二次钻孔7检验7丝印阻焊7丝印字符7外形加工7测试7检验 *多层板沉镍金板工艺流程下料磨边7钻定位孔7内层图形7内层蚀刻7检验7黑化7层压7钻孔7沉铜加厚7外层图形7镀锡、蚀刻退锡7二次钻孔7检验7丝印阻焊7化学沉镍金7丝印字符7外形加工7 测试7检验 一步一步教你手工制作PCB 制作PCB 设备与器材准备 (1) DM-2100B 型快速制板机1 台 (2) 快速腐蚀机1 台 (3) 热转印纸若干 (4) 覆铜板1 张 (5) 三氯化铁若干 (6) 激光打印机1 台 (7) PC机1台

(8) 微型电钻1个 (1) DM-2100B型快速制板机 DM 一2100B型快速制板机是用来将打印在热转印纸上的印制电路图转印到覆铜板上的设备, 1) 【电源】启动键一按下并保持两秒钟左右,电源将自动启动。 2) 【加热】控制键一当胶辊温度在100C以上时,按下该键可以停止加热,工作状态显示 为闪动的“ C”。再次按下该键,将继续进行加热,工作状态显示为当前温度;按下此键后, 待胶辊温度降至100C以下,机器将自动关闭电源;胶辊温度在100C以内时,按下此键, 电源将立即关闭。 3) 【转速】设定键一按下该键将显示电机转速比,其值为30(0.8转/分)?80(2.5转份)。按 下该键的同时再按下”上"或"下"键,可设定转印速度。 4) 【温度】设定键一显示器在正常状态下显示转印温度,按下此键将显示所设定温度值。 最高设定温度为180~C,最低设定温度为100C ;按下此键的同时再按下”上"或"下"键,可设定温度。 5) "上"和"下"换向键一开机时系统默认为退出状态,制板过程中,若需改变转向,可直接按此键。 (2) 快速腐蚀机 快速腐蚀机是用来快速腐蚀印制板的。 其基本原理是,利用抗腐蚀小型潜水泵使三氯化铁溶液进行循环,被腐蚀的印制版就处 在流动的腐蚀溶液中。为了提高腐蚀速度,可加热腐蚀溶液的温度。 (3) 热转印纸 热转印纸是经过特殊处理的、通过高分子技术在它的表面覆盖了数层特殊材料的专用纸,具有耐高温不粘连的特性? (4) 微型电钻 微型电钻是用来对腐蚀好的印制电路板进行钻孔的。 4 ?实训步骤与报告 (1). PCB图的打印方法 启动Protel 98 一打开设计的PCB图-单击菜单栏中的File-Setup Printer 一获得Printer Setup 对话框.

5G时代的受益者——陶瓷基覆铜板

5G时代的受益者——高频陶瓷PCB 第五届IMT-2020(5G)峰会于上个月在北京召开,众多国内外业界专家参加了本次会议。中国5G试点在华为的带领下全面展开,5G,真的要来了。 作为第五代移动通信系统,在速率上比4G理论上可以快100倍,在信号强度大了这么多的情况下,相应的信号频率也会大很多,那么对于信号发射的硬件装置的要求也要提升很多了。 据了解,未来5G网络将部署超过现有站点10 倍以上的各种无线节点,在宏站覆盖区内,站点间距离将保持10 m 以内,并且支持在每1 km2 范围内为25 000个用户提供服务。同时也可能出现活跃用户数和站点数的比例达到1∶1的现象,即用户与服务节点一一对应。密集部署的网络拉近了终端与节点间的距离,使得网络的功率和频谱效率大幅度提高,同时也扩大了网络覆盖范围,扩展了系统容量,并且增强了业务在不同接入技术和各覆盖层次间的灵活性。 从另外一个角度来讲,也就是说硬件的使用也会是以前的10倍以上,而且在高频传输方面还必须要比之前4G使用的硬件好很多。那么作为高频传输的硬件,其中的核心之重就是电路板了。 为什么说高频陶瓷PCB会受益于5G时代的来临呢?因为目前传输损耗最小的电路板就是陶瓷电路板了,在通信行业早已被广泛使用,高频损耗小就代表着需要的无限节点会更少,在成本上,会有非常大的差距。

传输损耗,是一种电路中传输电信号趋向于转化为热量,并且随着传输距离或者电路本身的电阻而发生衰退的现象。损耗程度,取决于导体(电路)和与电路接触的绝缘体(电路板材料)的属性。 高频陶瓷PCB的传输损耗低主要是因为以下几点: 1、其本身陶瓷基板的的原因,这种材料上的先天优势是其他电路板不可比拟的。因为其介电常数低,所以介质损耗小,导电能力强。 2、同时也受其导热系数的影响,在高导热系数下,热阻值小了,传输损耗自然也就小了。 3、因为与电路和基板有关,所以结合度是非常大的一个考验,只有超高的结合度才能保证电信号的完美传输。斯利通陶瓷电路板在这块就做的非常好,其采用最新技术,使电路与陶瓷完美结合,自然也就在通信应用上大占优势。 高频陶瓷PCB的时代来临了,不光是5G,还有以后的6G、7G 等等,高频传输将会成为世界性课题,通信技术的迭代肯定会比通信硬件快,在未来的战场上,高频陶瓷PCB是会被新材料取代掉还是会自我更新换代跟上市场节奏,就看类似于斯利通这种新型技术性厂商的了。旧的制造时代终将逝去,新工业时代是属于大家的一片广阔蓝天。

氮化铝综述

AlN陶瓷 0909404045 糜宏伟摘要:氮化铝陶瓷的结构性能,制备工艺即粉末的合成,成形,烧结几个方面详细介绍了氮化铝陶瓷的研究状况,指出低成本的粉末制备工艺和氮化铝陶瓷的复杂形状成形技术是目前很有价值的氮化铝陶瓷的研究方向。 关键词:氮化铝陶瓷制备工艺应用 氮化铝(AlN)是一种具有六方纤锌矿结构的共价晶体,晶格常数a=3.110?,c=4.978?。Al 原子与相邻的N 原子形成歧变的[AlN4]四面体,沿c 轴方向 Al-N 键长为1.917?, 另外3 个方向的Al-N 键长为1.885?。AlN 的理论密度为3.26g/cm3。氮化铝陶瓷综合性能优良,非常适用于半导体基片和结构封装材料。在电子工业中的应用潜力非常巨大。另外氮化铝还耐高温,耐腐蚀,不为多种熔融金属和融盐所浸润。因此,可用作高级耐火材料和坩埚材料也可用作防腐蚀涂层,如腐蚀性物质的容器和处理器的里衬等,粉末还可作为添加剂加入各种金属或非金属中来改善这些材料的性能,高纯度的氮化铝陶瓷呈透明状,可用作电子光学器件,还具有优良的耐磨耗性能,可用作研磨材料和耐磨损零件。 1 粉末的制备 AlN粉末是制备AlN陶瓷的原料。它的纯度,粒度,氧含量及其它杂质含量,对制备出的氮化铝陶瓷的热导率以及后续烧结,成形工艺有重要影响。一般认为,

要获得性能优良的AlN陶瓷材料,必须首先制备出高纯度,细粒度,窄粒度分布,性能稳定的AlN粉末。目前,氮化铝粉末的合成方法主要有3种:铝粉直接氮化法,碳热还原法,自蔓延高温合成法。其中,前2种方法已应用于工业化大规模生产,自蔓延高温合成法也开始在工业生产中应用。 1.1 铝粉直接氮化法 直接氮化法就是在高温氮气氛围中,铝粉直接与氮气化合生成氮化铝粉末,反应温度一般在800~1200℃化学反应式为: 铝粉直接氮化法优点是原料丰富,工艺简单,适宜大规模生产。目前已经应用于工业生产。但是该方法也存在明显不足,由于铝粉氮化反应为强放热反应,反应过程不易控制,放出的大量热量易使铝形成融块,阻碍氮气的扩散,造成反应不完全,反应产物往往需要粉碎处理,因此难以合成高纯度,细粒度的产品。 1.2 碳热还原法 碳热还原法的是将氧化铝粉末和碳粉的混合粉末在高温下1400~1800℃的流动N2气中发生还原氮化反应生成AlN粉末,反应式为: 为了提高反应速度和转化率,一般要求加入过量的碳。反应后过量的碳可在600~700℃的空气中氧化除去。该方法的优点是合成粉末纯度高,性能稳定,粉末粒度细小均匀,具有良好的成形,烧结性能,但该反应进行的温度高,合成时间长,同时需要二次除碳工艺。因此,工艺复杂,成本高。许多研究表明,碳热还原法合成氮化铝粉末的质量和氮化温度与原料的种类和性能密切相关,采用不同种类的原料,氮化温度相差可达200℃ 1.3 自蔓延高温合成法 自蔓延高温合成法是近年来发展起来的一种新型的氮化铝粉末制备方法。其实质就是铝粉的直接氮化。它充分利用了铝粉直接氮化为强放热反应的特点,将铝粉于氮气中点燃后,利用Al与N2之间的高化学反应热使反应自行维持下

铝基板与镜面铝基板流程

铝基板制作流程报告 铝基板是具有良好散热功能的金属基底覆铜板,一般单面板由三层结构所组成,分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属铝层。少数设计为双面板,结构为电路层、绝缘层、铝基层、绝缘层、电路层。极少数应用为多层板,可以由普通的多层板与绝缘层、铝基贴合而成。 单层铝基板流程

双面铝基板流程

层压:将金属铝层+pp半固化片+铜箔层压合在一起。 PP半固化片铜箔层 金属铝层 镜面铝基板基板 镜面铝基板是将BT料线路层和掺有银颗粒的铝基板压合在一起的基板,它是最适合COB 封装的原材料。镜面铝基板的优势是: 1.散热好:镜面铝基板在采用热电分离技术,普通有绝缘层的铝基板导热系数是1W、 1.5W 2W。镜面铝的导热系数是137W大大的提高了芯片的散热。 2.光效高:普通沉金铝基板的反射率是80%,杯孔铝基板的反射率是85%,镀银铝基板的反射率是95%,镜面银铝基板的反射率是在98%。镜面银铝基板可以让芯片的光更好的激发出来。 3:操作方便:镜面银铝基板结构跟我们市场上用的集成支架类似,线路是靠金线连金线,串并联和封装几W是客户自己决定,不像普通的一个焊盘放一颗芯片,镜面银铝基板一块板可以封几个W数的灯,这样解决了库存板型号多的问题。 4:节约成本:由于可以直接将芯片安装在基材表面,芯片集成密度高,于是为客户后续生产减少了工序,节约了生产成本。

镜面银铝基板基板流程

清洗:清理表面垃圾以及氧化现象。 靶冲1:靶冲4个B3定位孔。 靶冲2:靶冲4个二钻定位孔。 空爆:对前一次的曝光作补充,达到更好的效果。 装配:线路板背面整板贴AD胶。为后续压合工序做中介。 层压:BT层+镜面铝层压合在一起。 镜面银铝基板外形:在BT层上锣出需要露镜面银铝基板的地方。 其他主要步骤与硬板一致,在此不做重复介绍。

覆铜板

覆铜板 覆铜板的英文名为:copper clad laminate,简称为CCL,由石油木浆纸 或者玻纤布等作增强材料,浸以树脂,单面或者双面覆以铜箔,经热压而成的一种产品。是PCB的基本材料,所以也叫基材。当它应用于生产时,还叫芯板。 目录 覆铜板的结构>覆铜板的分类>常用的覆铜板材料及特点>覆铜板的非电技术指标>覆铜板的用途 覆铜板的结构 1.基板 高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层压板可以作为敷铜板的基板。合成树脂的种类繁多,常用的有酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等。增强材料一般有纸质和布质两种,它们决定了基板的机械性能,如耐浸焊性、抗弯强度等。 2.铜箔 它是制造敷铜板的关键材料,必须有较高的导电率及良好的焊接性。要求铜箔表面不得有划痕、砂眼和皱褶,金属纯度不低于99.8%,厚度误差不大于±5um。按照部颁标准规定,铜箔厚度的标称系列为18、25、35、70和105um。我国目前正在逐步推广使用35um厚度的铜箔。铜箔越薄,越容易蚀刻和钻孔,特别适合于制造线路复杂的高密度的印制板。 3.覆铜板粘合剂 粘合剂是铜箔能否牢固地覆在基板上的重要因素。敷铜板的抗剥强度主要取决于粘合剂的性能。>覆铜板的分类 根据PCB的不同要求和档次,主要基材——覆铜板有很多产品品种。它们按不同的规则有不同的分类。 (1)按覆铜板不同的机械刚性划分按覆铜板的机械刚性划分,可分为刚性覆铜板和挠性覆铜板。 (2)按不同的绝缘材料、结构划分又分为有机树脂类覆铜板、金属基(芯)覆铜板、陶瓷基覆铜板。 (3)按不同的绝缘层的厚度划分则可分为常规板和薄型板。 (4)按所采用不同的增强材料划分,这种划分,当覆铜板使用某种增强材料,就将该覆铜板称为某种材料基板。常用的不同增强材料的刚性有机树脂覆铜板有三大类:玻纤布基覆铜板;纸基覆铜板;复合基覆铜板。另外还有特殊增强材料构成的覆铜板还有:芳酰胺纤维无纺布基覆铜板、合成纤维基覆铜板等。 (5)按所采用的绝缘树脂划分,覆铜板主体树脂使用某种树脂,就将该覆铜板称为某树脂型的覆铜板。目前最常见的主体树脂有:酚醛树脂、环氧树脂(EP)、聚酰亚胺树脂(PI)、聚酯树脂(PET)、聚苯醚树脂(P PO或)、氰酸酯树脂(CE)、聚四氟乙烯树脂(PTFE)、双马来酰亚胺三嗪树脂(BT)。 常用的覆铜板材料及特点

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