氮化铝基板性能参数介绍

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

铝基板铝基板制作规范制作规范 1.0福斯莱特铝基板制作规范前言 随着电子技术的发展和进步，电子产品逐渐向轻、薄、小、个性化、高可靠性、多功能化已成为必然趋势。福斯莱特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，福斯莱特公司从2005年开始研发并小批量生产，为了适应量产化稳质生产，提升生产效率，并作为员工操作的依据，特拟制此份制作规范，此份文件同时也是本岗位新进员工培训之教材。

2.0福斯莱特铝基板制作规范适用范围 本作业规范适用于铝基覆铜板的制作全过程。 3.0福斯莱特铝基板制作规范部门职责 3.1.生产部负责本操作规范的执行，有疑问及时反馈到工艺等部门。 3.2.工艺、研发部负责本规范的制定和修订，并协助解决生产遇到的问题。 3.3.品质部负责对本规范的监控以及品质保证。 4.0福斯莱特铝基板制作规范工艺流程 4.1喷锡或沉金板 开料→一次钻孔→线路→蚀刻→蚀检→阻焊(二次阻焊)→文字→喷锡或沉金→二次钻孔→锣板或冲板 →测试（包括开短路测试和耐压测试）→终检→包装→出货。 4.2沉银、沉锡或OSP板 开料→一次钻孔→线路→蚀刻→蚀检→阻焊(二次阻焊)→文字→二次钻孔→锣板或冲板→测试（包括开短路测试和高压测试）→终检1→沉银、沉锡或OSP→终检2→包装→出货。 4.3杯孔或杯孔镀银工艺板 开料→一次钻孔→线路→蚀刻→蚀检→阻焊(二次阻焊)→文字→喷锡或沉金→ 杯孔板:二次钻孔→铣杯→锣板或冲板→测试（包括开短路测试和高压测试）→终检→包装→出货。 杯孔镀银板:印蓝胶→杯孔镀亮银→二次钻孔→锣板或冲板→测试

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

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

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：

日本电气化学工业有限公司 DENKA

The field suitable for Hybrid IC Audio 音频Power AMP. 功率放Pre-AMP. 前置Regulator 调节 EPS 应急电源 Power module 电源模 LED发光二极 Oscillator 振Micro-strip circuit ＨＩＴＴＰＬＡＴＥ高导 (IMS) CPU board 中央处理器 Power supply 电源供 Inverter 换 Transistor 晶体 Motor driver 马达DC/DC Converter 直流/ SW regulator 开关调VTR, TV 磁带录像机, Tuner 调谐器Regulator 调节 适用与混合集成 电路领域 . Suitable field for IMS The

适用于工业管理学会

Classification of printed circuit board 印刷线路板的分类 Flexiuble Ceramic substrate 陶瓷基片 Insulated Metal Substrate 绝缘金属基材 厚膜陶瓷线路板 Substrate with thin circuit.薄膜陶瓷线路板 Substrate Multi-layer 多层陶瓷线路板 (铝,铜,铁) Metal Core Substrate (Al, Cu, Fe)金属芯基材(铝, Paper based material (phenol) 纸基板(酚基材) Glass cloth based material (epoxy, polyimide)玻璃基材（环氧树脂，聚酰亚胺） Rigid substrate 刚性基板 Organic substrate 有机基板

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

PCB线路板铜箔、基材板料及其规范 1、Aramid Fiber聚醯胺纤维 此聚醯胺纤维系杜邦公司所开发,商品名称为Kevelar.其强度与轫性都非常好,可用做防弹衣、降落伞或鱼网之纤维材料,并能代替玻纤而用于电路板之基材.日本业者曾用以制成高功能树脂之胶片(TA-01)与基板(TL-01),其等热胀系数(TCE)仅6ppm/℃,Tg 194℃,在尺寸安定性上非常良好,有利于密距多脚SMD的焊接可靠度. 2、Base Material 基材 指板材的树脂及补强材料部份,可当做为铜线路与导体的载体及绝缘材料. 3、Bulge 鼓起,凸出 多指表面的薄层,受到内在局部性压力而向外鼓出,一般对铜皮的展性(Ductility)进行试验时,即使用加色的高压液体,对其施压而令铜皮凸起到破裂为止,称Bulge Test. 4、Butter Coat 外表树脂层 指基板去掉铜皮之后,玻纤布外表的树脂层而言. 5、Catalyzed Board,Catalyzed Substrate(or Material) 催化板材 是一种CC-4(Copper Complexer #4)加成法制程所用的无铜箔板材,系由美国PCK 公司在1964 年所推出的.其原理是将具有活性的化学品,均匀的混在板材树脂中,使“化学铜 镀层”能直接在板材上生长.目前这种全加成法的电路板,以日本日立化成的产量最多,国内日立化成公司亦有生产. 6、Clad/Cladding 披覆 是以薄层金属披覆在其他材料的外表,做为护面或其他功用,电路板上游的基板(Laminates)即采用铜箔在基材板上披覆,故正式学名应称为“铜箔披覆积层板 CCL”(Copper Claded Laminates),而大陆业者即称其为“覆铜板”. 7、Ceramics 陶瓷 主要是由黏土(Clay)、长石(Feldspar)及砂(Sand)三者混合烧制而成的绝缘材料,其种类及用途都非常广泛,如插座、高压绝缘碍子,或新式的电路板材(如日本富士通的62层板)等,其耐热性良好、膨胀系数低、耐用性也不错.常用者有Alumina(三氧化二铝),Beryllia(铍土、氧化铍Be0)及氧化镁等多种单用或混合的材料. 8、Columnar Structure 柱状组织 指电镀铜皮(E.D.Foil)在高速镀铜(1000 ASF以上)中所出现的结晶组织而言,此种铜层组织之物性甚差,各种机械性能也远不如正常速度镀铜(25 ASF)之无特定结晶组织的铜层, 在热应力中亦容易发生断裂. 9、Coefficient of Thermal Expansion 热膨胀系数 指各种物料在受热后,其每单位温度上升之间所发生的尺寸变化,一般缩写简称CTE ,但也可称TCE . 10、Copper Foil 铜箔,铜皮

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

深圳市容卓电路科技有限公司 铝基板知识 一、铝基板简介： 1.性能： 铝基板是一种散热性能良好的绝缘金属基敷铜板, 其特点在于： 1良好的导热性能有助于元器件的冷却; 2.较高的绝缘强度能够经受高达6KV AC电压 3.结构： 1一般的金属基板分为三层：线路层、绝缘层和金属基层。

导电层（线路层）： 线路层一般采用电解铜箔，常用厚度有1OZ、2OZ、3OZ、4OZ等4种；绝缘层一般为填充了陶瓷的聚合物，其常用厚度为75um、150u m；金属基层一般有铝基、铜基、铁基、CIC(合金)、CMC（羧甲基纤维素钠一种重要的纤维素醚）等，常用厚度为0.8.、1.0mm、1.6mm、2.0mm、3.2mm; 与FR-4相比，相同的线宽、相同的厚度，铝基板能承载更高的电流。 导热绝缘层： 绝缘层是铝基板核心技术部份、绝缘层不光要起绝缘作用，还要粘接和导热作用，要把导电的产生的热量通过绝缘层传输给金属基层而得到更好散热效果。绝缘层热传导性越好，散热就越好、从而达到

提高模块的功率负荷、减小体积、延长寿命，提高输出等目的。（图5就是对比效果图）为了让大家更明确绝缘层导热作用效果，我们以LED灯具验证为例：见下图6 现国产的普通铝基板材一般绝缘层都是用商品化的半固化片（1080）（导热系数仅为0.3W/m-k）。该绝 缘层没有添加任何导热填料。 绝缘层厚度常规是75um—100um、125um、150um（公差+/-2 um）。 金属基层 金属基料可以选择任何金属，需要取决于金属的势膨胀系数、热传导能力、强度、硬度、重量，表面姿态和成本缝合考虑。所以从成本和技术性能条件考虑铝为比较理想的材料。 层次区分：单面、双面、多层（两面、多层一般是由先用FR-4做好线路后与铝板压合而成。 铝材料种类： 再生铝（回收的废品再生成，导热几乎为0）。 1000系纯铝1000系列代表1050 1060 1070 1000系列铝板又被称为纯铝板，在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量，比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50，根据国际牌号命名原则，含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上 2000系铝铜合金（如2036 以铜为主的合金成份铜含量2%-5%、又叫航空铝，主要用于航空，硬度好、价格高民用很少）目前进口的铝板主要是由韩国和德国生产企业提供，国内厂家比较少、因质量还无法与国外相比。 3000系是铝锰合金代表3003 3003 3A21为主。又可以称为防锈铝板我国3000系列铝板生产工艺较为优秀。3000系列铝板是由锰元素为主要成分。含量在1.0-1.5之间。是一款防锈功能较好的系列。常规应用在空调，冰箱，车底等潮湿环境中，价格高于1000系列，是一款较为常用的合金系列。

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.

铝基板工艺及材料选择 铝基板ＰＣＢ由点亮层（铜箔层），导热绝缘层和金属基层组成。电路层要求具有很大的载流能力，从而应使用较厚的铜箔，厚度一般３５μＭ－２８０μＭ；导热绝缘层是ＰＣＢ铝基板核心技术之所在，它一般是由特种陶瓷填充的特殊的聚合物构成，热阻小，粘贴性能优良，具有抗热老化的能力，能够承受机械及热应力。CHT高性能ＰＣＢ铝基板的导热绝缘层正是使用了此种技术，使其具有极为优良的导热性能和高强度的电器绝缘性能；金属基层是铝基板的支撑构件，要求具有高导热性，一般是铝板，也可使用铜板（其中铜板能够提供更好的导热性），适合于钻孔，冲剪及切割等常规机械加工。ＰＣＢ材料相比有着其他材料不可比拟的有点。适合功率原件表面贴装ＳＭＴ工艺。无需散热器，体积大大缩小，散热效果极好，良好的绝缘性能和机械性能。工艺要求有：镀金、喷锡、ＯＳＰ抗氧化、沉金、无铅ＲＯＨＳ制城等。 产品详细说明：基材：铝基板、产品特点：绝缘层薄，热阻小；无磁性；散热好；机械强度高产品标准厚度：1.0 1.2 1.5 1.6 2.0 3.0mm 铜箔厚度：３５μＭ ７５μＭ １０５μＭ １４０μＭ ２８０μＭ 特点：具有高散热性、电池屏蔽性，机械强度高，加工性能优良。用途：ＬＥＤ专用 功率混合ＩＣ（ＨＩＣ）． 铝基板是承载ＬＥＤ及器件热传导，散热主要还是靠面积，集中导热可以选择搞到热系数的板材，比如美国贝格斯板材。ＬＥＤ一

般使用电压不是很高，选择１ＭＩＬ厚度绝缘层耐压大于２０００Ｖ即可。 铝基板在ＬＥＤ及ＰＣＢ行业中，并不陌生，人人都在强调要求板材的导热要大，要好，热阻药效。但很多人对铝基板什么是导热，什么是热阻的具体定义还不是很清楚。 铝基板所谓的导热系数：导热系数又称为热传导系数，热传导率，热导率。它表示物质热传导性的物理量，是当等温面垂直距离为１Ｍ，其温度差为１度，由于热传导而在１ｈ内穿过１平米面积的热量（千卡）。它的表示单位为：千瓦＼米，小时.℃ 【KW\(m.h.℃】. 如果需要铝基板材料担负更大的散热功效，所采用的基板材料要求是具有高导热系数（热传导率），例如，路灯，洗墙灯，日光灯。铝基板的热阻：定量描述一种物体的导热性能，可以用导热系数，也可以用另外一种特性参数来表达，他就是“热阻”。有关专著提出：导热系数适于表征一种均匀材质的材料的导热性能，而作为多种材料复合的基板材料，他的导热性能更适合于用热阻来定量描述。 在热传导的方式下，物体两侧的表面温度之差（简称温差）是热量传递的推动力。热阻（Ｒr）等于这种温差（Ｔ１－Ｙ２）除以热流量（Ｐ）。因此，基板材料的热阻越小说明它的导热性越高。纯铝的导热系数就是固定的！铝基板材料的导热系数和铝基板材料合金的其他材料的量有关！如果添加了铜 银等高导热材料，铝基板材料的导热系数肯定高！ 导热系数是一个基本物理量，一种材料固定了组成，起导热额

从基材性能告诉你氮化铝和氧化铝陶瓷基板工艺有什么不同 氮化铝陶瓷基板和氧化铝陶瓷基板都同属于陶瓷基板，他们的制作工艺大致是一样的，都有都才可以采用薄膜工艺和厚膜工艺，DBC工艺、HTCC工艺和LTCC工艺，那么不同的什么呢？ 氮化铝和氧化铝陶瓷基板工艺的不同主要是因为基材的性能和结构决定了，他们烧结温度的不同。 氮化铝陶瓷基板的结构和性能原理： 1、氮化铝陶瓷(Aluminium Nitride Ceramic)是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷。 2、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。 3、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℃。 4、为一种高温耐热材料。热膨胀系数(4.0-6.0)X10(-6)/℃。 5、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。 6、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。

氧化铝陶瓷基板的结构和性能： 1、氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料，用于厚膜集成电路。 2、氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。 3、氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷，因为其优越的性能，在现代社会的应用已经越来越广泛，满足于日用和特殊性能的需要。 对比可知：氮化铝和氧化铝陶瓷基板工艺的最大区别主要是烧结温度的区别。 氮化铝陶瓷基板是氧化铝陶瓷基板5-8倍，能耐2200℃的极的级热，导热可达260W/(m.k)，氧化铝陶瓷基板导热一般在30W/(m.k)左右，好的可以做到50W/(m.k).氮化铝陶瓷陶瓷可以加工更加精密的线路，耐高温，更耐压，制作工艺相对氧化铝陶瓷基板而已烧结的温度把控是不一样的。如果是一个需要用氮化铝陶瓷基板的高精密线路板，用氧化铝陶瓷基板来替代，那肯定会造成基材大量的耗费，制作的难度增加，良品率和低。 以上是小编讲述的氮化铝和氧化铝陶瓷基板工艺不同点的阐述，希望可以解答这个问题。更多陶瓷基板的工艺问题可以咨询金瑞欣特种电路，金瑞欣是专业的陶瓷基板生产厂家，拥有十多年陶瓷基板的行业经验和制作经验。

LED散热铝基板基础知识 目前，LED应用的散热问题是LED厂家最头痛的问题。散热基板是一种提供热传导的媒介，LED→散热基板→散热模块，它可以增加LED 底部面积，增加散热面积，主要由铜箔电路/陶瓷粉末+高分子/铝基板组成。散热基板于LED产业应用中具有高导热率、安全性、环保性等功能。下面介绍采用铝材料的基板，因为铝的导热系数高，散热好，可以有效的将内部热量导出。铝基板是一种独特的金属基覆铜板，具有良好的导热性、电气绝缘性能和机械加工性能。设计时也要尽量将PCB靠近铝底座，从而减少灌封胶部分产生的热阻。 一、LED铝基板的特点 1.采用表面贴装技术（SMT）； 2.在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理； 3.降低产品运行温度，提高产品功率密度和可靠性，延长产品使用寿命； 4.缩小产品体积，降低硬体及装配成本； 5.取代易碎的陶瓷基板，获得更好的机械耐久力。 二、LED铝基板的结构 铝基覆铜板是一种金属线路板材料、由铜箔、导热绝缘层及金属基板组成，它的结构分三层： https://www.360docs.net/doc/e017617429.html,yer线路层：相当于普通PCB的覆铜板，线路铜箔厚度loz至10oz。 DielcctricLayer绝缘层：绝缘层是一层低热阻导热绝缘材料。

BaseLayer基层：是金属基板，一般是铝或可所选择铜。铝基覆铜板和传统的环氧玻璃布层压板等。 电路层（即铜箔）通常经过蚀刻形成印刷电路，使元件的各个部件相互连接，一般情况下，电路层要求具有很大的载流能力，从而应使用较厚的铜箔，厚度一般35μm~280μm；导热绝缘层是铝基板核心技术之所在，它一般是由特种陶瓷填充的特殊的聚合物构成，热阻小，粘弹性能优良，具有抗热老化的能力，能够承受机械及热应力。 高性能铝基板的导热绝缘层正是使用了此种技术，使其具有极为优良的导热性能和高强度的电气绝缘性能；金属基层是铝基板的支撑构件，要求具有高导热性，一般是铝板，也可使用铜板（其中铜板能够提供更好的导热性），适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工。PCB材料相比有着其他材料不可比拟的优点。适合功率元件表面贴装SMT公艺。无需散热器，体积大大缩小、散热效果极好，良好的绝缘性能和机械性能。

一、 PCB物料方面： 1. 覆铜板：COPPER CLAD LAMINATE，简称CCL，或基材 2. 铜箔：COPPER FOIL 3. 半固化片：PREPREG，简称PP 4. 油墨： 5. 干膜： 6. 网纱： 7. 钻头： 二、 PCB产品特性方面及过程通用知识： 1. 阻抗：IMPEDANCE 2. 翘曲度： 3. RoHS： 4. 背光： 5. 阳极磷铜球： 6. 电镀铜阳极表面积估算方法： 7. ICD问题 三、PCB流程方面常识： 1. 蚀刻因子：Etch Factor 2. 侧蚀： 3. 水池效应： 4. A阶树脂：A-stage resin 5. B阶树脂：B-stage resin 6. C阶树脂：C-stage resin 7. 基材字体颜色：

8. MSDS： 9. SGS： 10.UL: 11.IPC： 12.ISO： https://www.360docs.net/doc/e017617429.html,： 14.JPC： 15.COV: 16.FR4： 17.pH值... 18.赫尔槽试验(Hull Cell Test) 19.电流密度A/dm2 20.TP: THROUGH POWER (溶液)分散能力即贯孔能力 21.置换反应： 22.EDS：energy dispersive x-ray spectroscopy X射线能量色散谱 23.SEM：scanning electron microscope 扫瞄式电子显微镜 24.邦定：BONDING 25.贾凡尼效应： 26. 真空度：vacuumdegree;degree of vacuum

一、PCB物料方面： 覆铜板：COPPER CLAD LAMINATE，简称CCL，或板材 ?Tg：Glass Transition Temperature, 玻璃态转化温度, 是玻璃态物质在玻璃态和高弹态（通常说的软化）之间相互转化的温度，在PCB行业中，此玻璃态物质一般 是指由树脂或树脂与玻纤布组成的介质层。我司常用普通TG板材Tg要求大于135℃，中Tg要求大于150℃，高TG要求大于170℃。Tg值越高，通常其耐热能力及尺寸 稳定性越好。 ?CTI：Comparative Tracking lndex，相对漏电指数（或相比漏电指数、漏电起痕指数）。材料表面能经受住50滴电解液（0.1%氯化铵水溶液）而没有形成漏电痕迹的 最高电压值，单位为V。 ?CTE：Coefficient of thermal expansion热胀系数，通常衡量PCB板材性能的是线性膨胀系数，定义为：单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值，如Z-CTE。 CTE值越低，尺寸稳定性越好，反之越差。 ?TD：thermal decomposition temperature热分解温度，是指基材树脂受热失重5%时的温度，为印制板的基材受热引起分层和性能下降的标志。 ?CAF：耐离子迁移性能, 印制板的离子迁移是绝缘基材上的电化学绝缘破坏现象，是指在印制板上相互靠近而平行的电路上施加电压后，在电场作用下，导线之间析出 树枝状金属的状态，或者是沿着基材的玻璃纤维表面发生金属离子的迁移（CAF）, 从而降低了导线间的绝缘， ?T288: 是反映印制板基材耐焊接条件的一项技术指标，指印制板的基材在288℃条件下经受焊接高温而不产生起泡、分层等分解现象的最长时间，该时间越对焊接越 有利。 ?DK: dielectric constant，介质常数，常称介电常数。 ?DF: dissipation factor，介质损耗因素，是指信号线中已漏失在绝缘板材中的能量，与尚存在线中能量的比值。 ?OZ：oz是符号ounce的缩写，中文称为“盎司”(香港译为安士)是英制计量单位，作为重量单位时也称为英两；1OZ意思是重量1OZ的铜均匀平铺在1平方英尺（FT2） 的面积上所达到的厚度，它是用单位面积的重量来表示铜箔的平均厚度。用公式来 表示即，1OZ=28.35g/ FT2。 铜箔：COPPER FOIL ?ED铜箔：电解铜箔，PCB常用铜箔，价格便宜， ?RA铜箔：压延铜箔，FPC常用铜箔， ?Drum Side：光面，电解铜箔的光滑面 ?Matt side：毛面，电解铜箔的粗糙面 ?铜：元素符号Cu，原子量63.5，密度8.89克/立方厘米，Cu2+的电化当量1.186克/安时。

产品展示生产流程技术指标质量管理联系我们 高频微波印制板和铝基板 这二三年，在我们这个行业里，最时髦的技术和产品是HDI（高密度互连）、Build-up Multilayer（积层印制板）。然而，在市场经济和高科技含量产品的发展潮流中，还有另外一个分支，就是高频微波印制板和金属基印制板。今天，我就来说说这二个问题。 一、先说高频微波印制板 1.高频微波印制板在中国大地上热起来了。 近年来，在华东、华北、珠三角已有众多印制板企业在盯着高频微波板这一市场，在收集高频波、聚四氟乙烯（Teflon，PTFE）的动态和信息，将这类印制板新品种视为电子信息高新科技产业必不可少的配套产品，加强调研和开发。一些公司老总认定高频微波板为未来企业新的经济增长点。 国外专家预测，高频微波板的市场发展会非常快。在通信、医疗、军事、汽车、电脑、仪器等领域，对高频微波板的需求正急速窜起。数年后，高频微波板可能占到全球印制板总量的约15%，台湾、韩国、欧、美、日不少P CB 公司纷纷制订朝此方向发展计划。 欧美高频微波板材供应商Rogers、Arlon、Taconic、Metclad、GIL日本Chukoh近二年始向中国这个潜在的大市场进军，寻找代理、讲授相关技术。美国GIL公司在深圳举办一场“高频微波印制板之应用与制造技术”讲座，数百个座位全部满座，走廊亦站满了企业代表听演讲，不少老总级的人物听了一整天的技术讲座。真没想到国内同行对高频板产生如此浓厚的兴趣。欧美板材供应商已可提供介电常数从2.10、2.15、2.17，……直到4.5，甚至更高的板材系列100多个品种。 在珠三角、长三角，据了解已有不少企业标榜可以批量订Teflon和高频板订单。据说，有企业已达到月产数千平方米的水平。国内不少雷达、通信研究所的印制板厂需求高频微波板材在逐年增大。国内华为、贝尔、武汉邮科院等大通信企业需求高频微波印制板在逐年增多，国外从事高频微波产品的企业亦搬迁来中国，就近采购高频微波用印制板。 种种迹象表明，高频微波板在中国热起来了。 （什么叫高频？300MHZ以上，即波长1米以上的短波频率范围，一般称为高频。） 2.为什么热了起来？ 有三方面原因。 （1）原属军事用途的高频通信的部分频段让给民用（1996年开始），使民用高频通信大大发展。在远距高通信、导航、医疗、运输、交通、仓储等各个领域大显身手。 （2）高保密性、高传送质量，使移动电话、汽车电话，无线通信向高频化发展，高画面质量，使广播电视传输，用甚高频、超高频播放节目。高信息量传送，要求卫星通信，微波通信和光纤通信必须高频化。 （3）计算机技术处理能力增加，信息记忆容量增大，迫切要求信号传送高速化。 总之，电子信息产品高频化、高速化对印制板的高频特性提出了高的要求。 3.为什么要求印制板低ε（Dk）? ε或Dk，叫介电常数，是电极间充以某种物质时的电容与同样构造的真空电容器的电容之比。通常表示某种材料储存电能能力的大小。当ε大时，储存电能能力大，电路中电信号传输速度就会变低。通过印制板上电信号的电流方向