嘉宝瑞氧化铝陶瓷基板简介

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氧化铝陶瓷基复合材料概述

氧化铝陶瓷基复合材料概述

概述了氧化铝陶瓷基复合材料,并且对其一般的生产工艺金属间、氧化铝陶瓷基复合材料以及其应用领域作了介绍,前言氧化铝(AI2O3)陶瓷材料具有耐高温、硬度大、强度高、耐腐蚀、电绝缘、气密性好等优良性能,是目前氧化物陶瓷中用途最广、产量最大的陶瓷新材料。

但是与其他陶瓷材料一样,该陶瓷具有脆性这一固有的致命弱点,使得目前AI2O3陶瓷材料的使用范围及其寿命受到了相当大的限制。

近年来,在氧化铝陶瓷中引入金属铝塑性相的AI/AI2O3陶瓷基复合材料是一个非常活跃的研究领域。

概述金属间化合物的结构与组成它的两组元不同,具有序的超点阵结构,各组元原子占据点阵的固定位置,最大程度地形成异类原子之间结合。

由于其原子的长程有序排列以及金属键和共价健的共存性,有可能同时兼顾金属的较好塑性和陶瓷的高温强度。

在力学性能上,有序金属间化合物填补了陶瓷和金属之间的材料空白区域。

有序金属间化合物中,Ti - Al、Ni - AI、Fe - AI和Nb-AI系等几个系列的多种铝化物更是特别受到重视。

这些铝化物具有优异的抗氧化性、抗硫化腐蚀性和较高的高温强度,密度较小,比强度较高。

由于在空气中铝粉极易氧化而在表面形成AI2O3钝化膜,使AI粉和AI2O3颗粒之间表现出很差的润湿性,导致烧结法制备AI/AI2O3陶瓷材料烧结困难,影响复合材料的机械性能[5]。

挤压铸造和气压浸渍工艺浸渍速度快,但是预制体中的细小空隙很难进一步填充[6],而后发展的无压渗透工艺操作复杂,助渗剂的选择随意,且作用机理复杂,反而增加了工艺控制难度[7]。

20世纪80年代初,美国Lanxide公司提出了一种制备陶瓷基复合材料的新工艺定向金属氧化技术(DirectedMetal Ox-idation,简称DMOX)。

该工艺是在高温下利用一定阻生剂限制金属熔体在其他5个方向的生长,使金属熔体与氧化剂反应并只单向生长即定向氧化。

采用该方法制备的Al/ AI2O3陶瓷材料在显微结构上表现为由立体连通的-AI2O3基体与三维网状连通的残余金属和不连续的金属组成,由于AI2O3晶间纯净,骨架强度高于烧结、浸渍等工艺制得的同类材料的强度[9]同时,三维连通的金属铝具有良好的塑性,从而使该复合材料具有更为良好的综合机械性能。

氧化铝陶瓷介绍,氧化铝陶瓷制作工艺

氧化铝陶瓷介绍,氧化铝陶瓷制作工艺

氧化铝陶瓷介绍,氧化铝陶瓷制作工艺氧化铝陶瓷介绍氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(AL2O3)为主体的材料,用于厚膜集成电路。

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。

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。

氧化铝陶瓷制作工艺粉体制备将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。

粉体粒度在1μm微米以下,若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99.99%外,还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。

采用挤压成型或注射成型时,粉料中需引入粘结剂与可塑剂,一般为重量比在10-30%的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在150-200温度下均匀混合,以利于成型操作。

采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。

若采用半自动或全自动干压成型,对粉体有特别的工艺要求,需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状,以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。

此外,为减少粉料与模壁的摩擦,还需添加1~2%的润滑剂,如硬脂酸,及粘结剂PV A。

欲干压成型时需对粉体喷雾造粒,其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。

近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Al203喷雾造粒的粘结剂,在加热情况下有很好的流动性。

喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散,流动角摩擦温度小于30℃。

颗粒级配比理想等条件,以获得较大素坯密度。

成型方法氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。

近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。

不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。

摘其常用成型介绍:1、干压成型:氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm,长度与直径之比不大于4∶1的物件。

成型方法有单轴向或双向。

陶瓷基板电阻

陶瓷基板电阻

3.2 对数与对数函数(人教B版必修1)建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分一、选择题(每小题5分,共25分)1.若则()=( )A. B. C.2 D.42.函数,,,的图象如图所示,则的大小关系是( )AB.C.D.3.设,,,则( )A. B.C. D.4.已知,则( )A. B.C. D.5.设,函数在区间上的最大值与最小值之差为,则( ) A.B.2 C.2 D.4二、填空题(每小题5分,共40分)6.在同一坐标系内,函数y =x +a 与y =log a x 的图象可能是 .① ② ③ ④7.已知集合M ={x |x 2>1},N ={x |log 2|x |>0},则M 与N 的关系为 . 8.若函数y =log 2(x 2-ax +1)有最小值,则a 的取值范围是 .9.设函数 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,log 12(-x ),x <0.若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是 .10.设函数f (x )的定义域为D ,若满足:①f (x )在D 内是单调函数;②存在D 使f (x )在上的值域为,那么就称y =f (x )为“成功函数”.若函数g (x )=log a (a 2x +t )(a >0且a ≠1)是定义域为R 的“成功函数”,则t 的取值范围为 .11.函数f (x )=log 5(2x +1)的单调增区间 是________. 12.已知函数f (x )=则使函数f (x )的图象位于直线y =1上方的x 的取值范围是________.13.设a >0且a ≠1,函数f (x )=有最大值,则不等式log a (x 2-5x +7)>0的解集为________.三、解答题(共35分)14.(10分)将下列各数按从大到小的顺序排列:log 89,log 79,log 123,,⎝⎛⎭⎫123, ⎝⎛⎭⎫12π.15.(12分)已知函数f (x )=log 4(4x +1)+kx (k ∈R )是偶函数.(1)求k 的值;(2)设g (x )=log 4(a ·2x -43a ),若函数 f (x )与g (x )的图象有且只有一个公共点,求实数a 的取值范围.16.(13分)已知函数f(x)满足f(log a x)=aa2-1(x-x-1),其中a>0且a≠1.(1)对于函数f(x),当x∈(-1,1)时,f(1-m)+f (1-m2)<0,求实数m的集合;(2)x∈(-∞,2)时,f(x)-4的值恒为负数,求a的取值范围.3.2 对数与对数函数(人教B版必修1)答题纸一、选择题二、填空题6. 7. 8. 9. 10.11. 12. 13.三、解答题14.15.16.3.2 对数与对数函数(人教B版必修1)参考答案1.B 解析:∵===,∴()=()==.2.D 解析:根据对数函数的图象、性质与 =1,作直线交,,,的图象依次于四点,则点的纵坐标是1,横坐标是点的纵坐标是1,横坐标是;点的纵坐标是1,横坐标是;点的纵坐标是1,横坐标是,四个函数的图象都过定点(1,0),故.3.D 解析:∵=1,,∴. ∵,∴.又∵= ,∴,显然.4.A 解析:由知函数为减函数.由,得.5.D 解析:∵1,∴函数为增函数,从而函数在区间[]上的最大值与最小值分别为=1+和 =1.由题意得- ==,∴.6.③解析:①图中,由y=x+a的图象可知a>1,由y=log a x的图象可知0<a<1,故矛盾;②图中,由y=x+a的图象可知0<a<1,由y=log a x的图象可知a>1,故矛盾;③图中,由y=x+a的图象可知0<a<1,由y=log a x的图象可知0<a<1,故正确;④图中,由y=x+a的图象可知a<0,由y=log a x的图象可知a>1,故矛盾.7. M=N 解析:M={x|x>1或x<-1}N={x||x|>1}={x|x>1或x<-1},∴M=N.8. -2<a<2 解析:∵y=log2(x2-ax+1)有最小值,∴t=x2-ax+1恒大于0,∴a2-4<0,∴-2<a<2.9. (-1,0)∪(1,+∞) 解析:①当a>0时,f(a)=log2a,f(-a)=log1a,2f (a )>f (-a ),即log 2a >log 12a =log 21a ,∴a >1a ,解得a >1.②当a <0时,f (a )=log 12(-a ),f (-a )=log 2(-a ),f (a )>f (-a ),即log 12(-a )>log 2(-a )=,∴-a <1-a,解得-1<a <0.由①②得-1<a <0或a >1. 10. (0,14) 解析:依题意,函数g (x )=log a (a 2x +t )(a >0,a ≠1)在定义域R 上为单调递增函数,则t ≥0,而t =0时,g (x )=2x 不满足条件②,所以t >0.设存在,使得g (x )在上的值域为,所以⎩⎨⎧ log a (a 2m +t )=m ,log a (a 2n +t )=n ,即⎩⎨⎧a 2m +t =a m ,a 2n +t =a n ,所以m ,n 是方程(a x )2-a x +t =0的两个不等实根,所以=1-4t >0,解得0<t <14.11. ⎝⎛⎭⎫-12,+∞ 解析:因为y =log 5x 为增函数,所以结合原函数的定义域可知原函数的单调增区间为⎝⎛⎭⎫-12,+∞. 12. -1<x ≤0或x >2 解析:当x ≤0时,3x +1>1⇒x +1>0,∴-1<x ≤0; 当x >0时,log 2x >1⇒x >2,∴x >2.综上所述,-1<x ≤0或x >2. 13. (2,3) 解析:∵函数y =lg(x 2-2x +3)有最小值时,f (x )=有最大值,∴0<a <1.∴由log a (x 2-5x +7)>0,得0<x 2-5x +7<1,解得2<x <3. ∴不等式log a (x 2-5x +7)>0的解集为(2,3). 14. 解:(log 129)2=(―log 29) 2=(log 29)2,在同一坐标系内作出y =log 8x ,y =log 7x ,y =log 2x 的图象如图所示. 当x =9时,由图象知log 29>log 79>log 89>1=log 88, ∴ (log 29)2>log 79>log 89>1,即(log 129)2>log 79>log 89>1.∵ y =⎝⎛⎭⎫12x在R 上是减函数,∴ 1>⎝⎛⎭⎫123>⎝⎛⎭⎫12π>0. 又log 123<0,综上可知(log 129)2>log 79>log 89>⎝⎛⎭⎫123>⎝⎛⎭⎫12π>log 123. 15. 解:(1)∵ 函数f (x )=log 4(4x +1)+kx (k ∈R )是偶函数, ∴ f (―x )=log 4(4x-+1) ―kx =log 41+4x4x ―kx =log 4(4x +1) ―(k +1)x =log 4(4x +1)+kx 恒成立.∴―(k +1)=k ,则k =-12.(2)g (x )=log 4(a ·2x ―43a ),函数f (x )与g (x )的图象有且只有一个公共点,即方程f (x )=g (x )只有一个解. 由已知得log 4(4x +1) ―12x =log 4(a ·2x ―43a ),∴ log 44x +12x =log 4(a ·2x ―43a ),方程等价于420,34142.23xx x xa a a a ⎧⋅-⎪⎪⎨+⎪=⋅-⎪⎩>设2x =t (t >0),则(a -1)t 2―43at ―1=0只有一解.当a ―1>0时,设h (t )=(a ―1)t 2―43at ―1,∵ h (0)=―1<0,∴ 恰好有一正解.∴ a >1满足题意.当a ―1=0,即a =1时,不满足题意.当a ―1<0,即a <1时,由Δ=(―43a )2+4(a ―1)=0,得a =―3或a =34.当a =―3时,t =12满足题意.当a =34时,t =―2(舍去).综上所述,实数a 的取值范围是{a |a >1或a =―3}. 16.解:令log a x =t (t ∈R ),则x =a t ,∴ f (t )=a a 2-1(a t -a -t ),∴ f (x )=aa 2-1(a x -a -x ).∵ f (-x )=aa 2-1(a -x -a x )=-f (x ),∴ f (x )是R 上的奇函数.当a >1时,aa 2-1>0,y =a x 是增函数,y =-a -x 是增函数,∴ f (x )是R 上的增函数;当0<a <1时,aa 2-1<0,y =a x 是减函数,y =-a -x 是减函数,∴ f (x )是R 上的增函数.综上所述,当a >0且a ≠1时,f (x )是R 上的增函数. (1)由f (1-m )+f (1-m 2)<0,有f (1-m )<-f (1-m 2)=f (m 2-1),∴ ⎩⎪⎨⎪⎧1-m <m 2-1,-1<1-m <1,-1<m 2-1<1.解得m ∈(1,2).(2)∵ f (x )是R 上的增函数,∴ f (x )-4也是R 上的增函数. 由x <2,得f (x )<f (2),∴ f (x )-4<f (2)-4,要使f (x )-4的值恒为负数,只需f (2)-4≤0, 即a a 2-1(a 2-a -2)-4≤0,解得2-3≤a ≤2+3, ∴ a 的取值范围是2-3≤a ≤2+3且a ≠1.。

陶瓷基板的用途

陶瓷基板的用途

陶瓷基板的用途陶瓷基板可以广泛应用于许多领域,包括电子、照明、能源、医疗、马达、新材料等。

下面将分别从分类和应用领域两个方面进行具体介绍。

一、分类1.氧化铝陶瓷基板氧化铝陶瓷基板具有高温稳定性、高硬度、高机械强度、耐腐蚀等优点,主要应用于高功率LED、电源、变频器、电子产品等领域。

氟化铝陶瓷基板是一种新型材料,具有优良的高温、高压、高抗化学腐蚀性能,主要应用于电子、化学、航空航天等领域。

锆氧化物陶瓷基板具有高温稳定性、热膨胀系数低、介电常数小等优点,主要应用于陶瓷电容器、热敏电阻、高速通讯等领域。

二、应用领域1.电子领域陶瓷基板广泛应用于电子产品中,如手机、平板电脑、电视机等。

它可以作为印制电路板的基板,提供电子元器件的位置和电子信号的传输。

2.照明领域陶瓷基板在LED照明领域应用广泛,它可以作为LED芯片的支撑平台,提供良好的电性能和热性能,能够有效地解决LED照明产品的散热问题。

3.能源领域陶瓷基板在太阳能电池、燃料电池、电动车电池等能源领域有着重要的应用,它可以作为太阳能电池板和电池的组件,提供良好的机械强度和耐热性能。

4.医疗领域陶瓷基板在医疗器械领域应用广泛,例如骨科手术器械、牙科器械、听诊器等,它具有耐高温、抗酸碱、抗腐蚀等特性,可以耐受高温、高压的消毒处理。

5.马达领域6.新材料领域陶瓷基板在新材料领域的应用也日益增多,例如功能陶瓷、复合材料、纳米材料等。

它可以作为新材料的载体,提供良好的机械强度和热性能,有效地提高新材料的性能和使用寿命。

总之,陶瓷基板具有广泛的应用前景和重要的应用价值,在不同的领域都发挥着重要的作用。

随着科技的不断进步和发展,陶瓷基板的应用范围和应用价值还将不断扩大和提高。

陶瓷基板的主要材料体系

陶瓷基板的主要材料体系

陶瓷基板的主要材料体系一、氧化铝陶瓷基板氧化铝陶瓷基板是最常用的陶瓷基板之一,具有优良的电气绝缘性、耐热性和化学稳定性。

它主要由氧化铝陶瓷材料构成,具有高强度、高刚性和优良的机械性能。

氧化铝陶瓷基板适用于多种应用场景,如高功率电子器件的散热、微波器件的封装以及各种需要高绝缘性、耐高温和机械强度的场合。

二、氮化硅陶瓷基板氮化硅陶瓷基板是一种高性能的陶瓷基板,具有优异的电气绝缘性、耐热性和耐磨性。

它的主要材料是氮化硅陶瓷,具有高强度、高刚性和优良的机械性能。

氮化硅陶瓷基板适用于高电压、大功率电子器件的散热和封装,以及需要高耐热性和机械强度的场合。

三、碳化硅陶瓷基板碳化硅陶瓷基板是由碳化硅陶瓷材料构成的一种高性能陶瓷基板,具有优异的电气绝缘性、耐热性和化学稳定性。

它的机械性能和耐热性能优良,适用于高功率、高温环境下的应用。

碳化硅陶瓷基板被广泛应用于大功率电子设备、半导体封装、汽车引擎控制部件等领域。

四、氧化锆陶瓷基板氧化锆陶瓷基板是由氧化锆陶瓷材料构成的一种陶瓷基板,具有高强度、高刚性和优良的机械性能。

它的电气绝缘性、耐热性和化学稳定性均较好,适用于多种需要高绝缘性、耐高温和机械强度的应用场景。

氧化锆陶瓷基板被广泛应用于电子器件的散热、微波器件的封装以及高温炉具等领域。

五、玻璃陶瓷基板玻璃陶瓷基板是一种由玻璃陶瓷材料制成的陶瓷基板,具有优异的电气绝缘性、耐热性和化学稳定性。

它的机械性能和加工性能优良,适用于多种需要高绝缘性、耐高温和机械强度的应用场景。

玻璃陶瓷基板被广泛应用于半导体封装、高温炉具、照明设备等领域。

六、氮化铝陶瓷基板氮化铝陶瓷基板是一种高性能的陶瓷基板,主要由氮化铝陶瓷材料构成,具有优异的电气绝缘性、耐热性和机械性能。

它的热导率高,适用于高功率电子器件的散热和封装。

氮化铝陶瓷基板被广泛应用于高功率电子设备、半导体封装、高温炉具等领域。

七、碳化铌陶瓷基板碳化铌陶瓷基板是一种由碳化铌陶瓷材料制成的陶瓷基板,具有优异的电气绝缘性、耐热性和化学稳定性。

氧化铝陶瓷基板加工制作工艺流程和成型办法

氧化铝陶瓷基板加工制作工艺流程和成型办法

氧化铝陶瓷基板加工制作工艺流程和成型办法
一、什么是氧化铝陶瓷板?
氧化铝陶瓷板是一种由氧化铝粉料和有机粘合剂制成的新型材料,由
于材料本身具有抗酸、抗碱、耐热以及耐腐蚀性,因此在现代工业中得到
了广泛的应用。

氧化铝陶瓷板具有良好的抗破坏性,优良的抗腐蚀性,强
度高,裁剪精确,表面美观等优点,因此在电子、化工、石油、热力、火
力及其他工业中得到了广泛的应用。

二、氧化铝陶瓷基板加工制作工艺流程
1、预处理:氧化铝陶瓷基板在进行加工前,首先需要经过预处理,
包括翻板、切割、打磨和橡胶头磨光等操作,以确保加工的质量和设备的
寿命。

2、切割:在切割加工中,钻孔铣削机将氧化铝陶瓷基板上需要铣削
的图形特征完美地切割出来,以保证良好的加工质量。

3、二次处理:在这一步,工人们将氧化铝陶瓷基板进行二次处理,
这样可以使切割出来的图形特征更加完美,同时也可以减少基板表面的磨损。

4、风压成型:通过选用风压机成型可以使基板表面的缺陷更加精细,使基板本身具有良好的加工精度和抗破坏性。

5、型材压延:型材压延是为了去除基板表面的毛刺、裂缝、局部凹
凸等不规则,使基板表面更加光滑。

氧化铝陶瓷基板的使用要求

氧化铝陶瓷基板的使用要求

氧化铝陶瓷基板的使用要求氧化铝陶瓷基板是一种常用的电子陶瓷材料,具有优异的绝缘性能、高温稳定性和机械强度。

在电子行业中,氧化铝陶瓷基板被广泛应用于电路板、散热器、基站天线等领域。

为了确保氧化铝陶瓷基板的正常使用和性能发挥,下面是一些使用要求的介绍。

使用氧化铝陶瓷基板时,需要注意避免过高的温度。

虽然氧化铝陶瓷基板具有较高的耐高温性能,但过高的温度仍然会对其性能造成破坏。

因此,在使用过程中,应尽量控制温度在基板所能承受的范围内,避免过热。

使用氧化铝陶瓷基板时,需要避免剧烈的冷热变化。

由于氧化铝陶瓷基板的热膨胀系数较低,与其他材料的热膨胀系数差异较大,如果频繁地经历剧烈的冷热变化,容易导致基板产生应力集中,从而影响其性能和寿命。

因此,在使用过程中,应避免频繁的冷热变化,尽量保持稳定的工作温度。

使用氧化铝陶瓷基板时,需要注意避免强烈的机械冲击和振动。

由于氧化铝陶瓷基板的机械强度较高,能够承受一定的力量,但过大的冲击和振动仍然会对其造成损坏。

因此,在安装和使用过程中,应尽量避免对基板施加过大的力量,确保其安全稳定地运行。

使用氧化铝陶瓷基板时,需要注意避免接触腐蚀性物质。

虽然氧化铝陶瓷基板具有良好的化学稳定性,但某些腐蚀性物质仍然会对其产生损害。

因此,在使用过程中,应避免将基板暴露在腐蚀性物质中,以免对其造成不可逆的损坏。

使用氧化铝陶瓷基板时,需要注意合理的保养和维护。

定期清洁基板表面的污垢和灰尘,确保其表面光洁度和绝缘性能。

同时,对于长时间不使用的基板,应妥善保存,避免受潮、受尘或受其他污染物影响。

通过以上的介绍,我们可以了解到使用氧化铝陶瓷基板需要注意的一些要求。

合理控制温度,避免剧烈的冷热变化,避免强烈的机械冲击和振动,避免接触腐蚀性物质,并进行适当的保养和维护,都能够确保氧化铝陶瓷基板的正常使用和性能发挥。

只有在遵守这些要求的前提下,才能更好地利用氧化铝陶瓷基板的优势,提高其在电子行业中的应用效果。

陶瓷基板的种类特性与工艺

陶瓷基板的种类特性与工艺

缺点: 应用: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。 深圳盛宴实业投资有限公司
2015-1-16
一、陶瓷材料的比较— 氧化铝和氮化铝 氧化铝 氮化铝
地位:到目前为止,氧化铝基板是电 子工业中最常用的基板材料。
4.在工艺温度与裕度的考量, DPC的工艺温度仅需 250~350℃左右的温度即可 完成散热基板的制作,完全 避免了高温对于材料所造成 的破坏或尺寸变异的现象, 也排除了制造成本费用高的 问题。
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三、陶瓷基板的特性——工艺能力
工艺能力,主要是表示各种散热基板的金属线路是以何种工艺技术完成,由于线路制造/成型的方法直接 影响了线路精准度、表面粗糙镀、对位精准度…等特性,因此在高功率小尺寸的精细线路需求下,工艺 分辨率便成了必须要考虑的重要项目之一。
2015-1-16 深圳盛宴实业投资有限公司
三、陶瓷基板的特性
陶瓷散热基板特性比较中,主要选取散热基板的:(1)热传导率、 (2)工艺温度、(3)线路制作方法、(4) 线径宽度,四项特性作进一步的讨论:
2015-1-16 深圳盛宴实业投资有限公司
三、陶瓷基板的特性——热传导率
热传导率又称为热导率,它代表了基板材料本身直接传导热能的一种能力,数值愈高代表其散热能力愈 好。LED散热基板最主要的作用就是在于,如何有效的将热能从LED芯片传导到系统散热,以降低LED 芯 片的温度,增加发光效率与延长LED寿命,因此,散热基板热传导效果的优劣就成为业界在选用散热基 板时,重要的评估项目之一。
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;
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氧化铝陶瓷基板简
陶瓷(AL2O3)基板简介
产品简介:
本产品是由贵金属所构成的高传导介质电路与高热传导系数绝缘材料结合而成的高热传导基板。

可又效解决PCB与铝基板低导热的问题。

达到有效将高热电子元件所产生的热导出,增加元件稳定度及延长使用寿命。

产品特性:
●不需要变更原加工程序
●优秀机械强度
●具良好的导热性
●具耐抗侵蚀
●具耐抗侵蚀
●良好表面特性,优异的平面度与平坦度
●抗热震效果佳
●低曲翘度
●高温环境下稳定性佳
●可加工成各种复杂形状
陶瓷(AL2O3)基板与铝基板比较表
陶瓷(AL2O3)基板铝基板
高传导介378~429W/(m·K)陶瓷(AL2O3)24~51W/(m·K)铜箔390~401W/(m·K)绝缘体0.8~2.2W/(m·K)铝板210~255W/(m·K)
直接导热绝缘层阻绝导热
陶瓷(AL2O3)基板与其他厂陶瓷(AL2O3)基板比较表
陶瓷(AL2O3)基板其他厂陶瓷(AL2O3)基板
高传导介质378~429W/(m·K)陶瓷(AL2O3)板24~51W/(m·K)铜箔390~401W/(m·K)陶瓷(AL2O3)板
24~51W/(m·K)
1.2XX°C-350°C电路正常
2.高温加热锡盘450°C40秒电路正常
3.制作过程不需酸洗,无酸的残留
4.电阻率为1.59x10^-8Ω.m
1.2XX°C-350°C电路剥离或被锡溶解
2.高温加热锡盘450°C40秒电路剥离
3.制作过程需酸洗,会由酸性物质残留,
会造成线路氧化及剥离
应用:
●LED照明用基板、高功率LED基板
●PC散热、IC散热基板、LED电视散热基板●半导体及体集成电路的散热基板
●可替代PCB及铝基板
应用实例:
●10W LED球灯经红外线热像测温仪检测
●点灯时间超过72小时
●环境温度28.4°C
●内壁温度60°C
点编号温度X Y 附注
1 84.57 114 58 全面积最高温
2 84.08 229 119
3 82.27 118 181
4 64.07 168 183
点编号温度X Y 附注
1 53.31 117 143 全面积最高温
2 52.78 138 155
3 45.86 166 186
4 51.89 20
5 159
陶瓷基板与铝基板比较图
陶瓷基板种类及比较:
系统电路板的种类包括:
1.铝基板(MCPCB)
2.印刷电路板(PCB)
3.软式印刷电路板(FPC)
陶瓷基板种类主要有:
1.高温熔合陶瓷基板(HTFC)
2.低温共烧多层陶瓷(LTCC)
3.高温共烧多层陶瓷(HTCC)
4.直接接合铜基板(DBC)
5.直接镀铜基板(DPC)
1-1 HTFC(Hight-Temperature Fusion Ceramic)
HTFC 称为高温熔合陶瓷基板,将高温绝缘性及高热传导的AL2O3或AIN陶瓷基板的单面或双面,运用钢板移印技术,将高传导介质材料印制成线路,放置于850~950°C的烧结炉中烧结成型,即可完成。

2-1 LTCC(Low-Temperature Co-fired Ceramic)
LTCC 又称为低温共烧多层陶瓷基板,此技术须先将无机的氧化铝粉与越30%~50%的玻璃材料加上有机粘结剂,使其混合均匀称为为泥装的浆料,接着利用刮刀把浆料刮成片状,再经由一道干燥过程将片状浆料形成一片片薄薄的生胚,然后依各层的设计钻导通孔,作为各层讯号的传递,LTCC 内部线路则运用网版印刷技术,分别于生胚上做填孔及印制线路,内外电极则可分别使用银、铜、金等金属,最后将各层做叠层动作,放置于850~900°C的烧结炉中烧结成型,即可完成。

3-1 HTCC(Hight-Temperature Co-fired Ceramic)
HTCC 又称为高温共烧多层陶瓷,生产制造过程与LTCC极为相似,主要的差异点在于HTCC的陶瓷粉末并无玻璃材质,因此,HTCC必须在高温1200~1600°C环境下干燥硬化成生胚,接着同样钻上导通孔,以网版印刷技术填孔于印制线路,因其共烧温度较高,使得金属导体材料的选择受限,其主要的材料为熔点较高但导电性却较差的钨、钼、锰…等金属,最后再叠层烧结成型。

4-1 DBC(Direct Bonded Copper)
DBC 直接接合铜基板,将高绝缘性的AL2O3或AIN陶瓷基板的单面或双面覆上铜金属后,经由高温1065~1085°C的环境加热,使铜金属因高温氧化,扩撒与AL2O3材质产生(Eutectic)共晶熔体,是铜金属陶瓷基板粘合,形陶瓷复合金属基板,最后依据线路设计,以蚀刻方式备至线路。

5-1 DPC(Direct Plate Copper)
DPC也称为直接镀铜基板,先将陶瓷基板做前处理清洁,利用薄膜专业制造技术—真空镀膜方式于陶瓷基板上溅镀于铜金属复合层,接着以黄光微影的光阻被覆曝光,显影,蚀刻,去膜制程完成线路制作,最后再以电镀/化学镀沉积方式增加线路的厚度,待光阻移除后即完成金属化线路制作。

3、陶瓷导热基板特性
在了解陶瓷散热基板的制造方法后,接下来将进一步的探讨各个散热基板的热性具有哪有差异,而各项特性又分别代表了什么样的意义,为何会影响散热基板在应用时必须作为考量的重点,以下表一陶瓷导热基板特性比较中,本文取了导热基板的:(1)热传导率、(2)制程温度、(3)线路制作方法、(4)线径宽度、(5)制作线路是否需要酸洗或蚀刻、(6)陶瓷基板是否会残留酸、(7)焊点加工温度、(8)线路工作环境温度,八项特性作进一步的讨论:
表一、陶瓷导热板特性比较
Item HTFC LTCC HTCC DBC DPC
热传导系数(W/mK)AL2O3:20~51
(W/mK)
AIN:170~220
(W/mK)
2~3(W/mK)16~17(W/mK)AL2O3:20~51
(W/mK)
AIN:170~220
(W/mK)
AL2O3:20~51
(W/mK)
AIN"170~220
(W/mK)
操作环境温度850~950°C 850~900°C 1300~1600°C 1065~1085°C 250~350°C 线路制作方式薄膜印刷厚膜印刷厚膜印刷微影制程微影制程线径宽度150um 150um 150um 150um 10~50um 酸洗蚀刻不需要不需要不需要需要需要
残留酸无无无有(会侵蚀线
路)有(会侵蚀线
路)
焊点加工450°C/40秒线
路正常
2XX°C~450°C/3~5秒线路剥离或被锡溶解(不可烙铁加工)
线路工作环境温
度800°C线路表
面轻微碳化仍
可正常运作
800°C线路完全剥离或完全碳化无法运作
4、热传导率
热传导率又称为热导率,它代表了基板材料本身直接传导热能的一种能力,数值越高代表其导热能力越好。

LED导热基板最主要的作用就是在于,如何有效的将热能从LED晶粒传导到散热系统,以降低LED晶粒的温度,增加发光效率与延长LED寿命,因此,导热基板热传导效果的优劣就将成为业界在选用导热基板时重要的评估项目之一。

检视表一,由把重陶瓷散热基板的比较可明显看出,虽然AL2O3材料的热传导率约在20~51(W/mK)之间,LTCC为降低其烧结温度而添加了30%~50%的玻璃材料,使其热传导率降至20~51(W/mK)左右;而HTCC因其普通共烧温度略低于纯AL2O3基板的烧结温度,而使其因材料密度较低使得热传导系数低于AL2O3基板约在16~17(W/mK)之间。

一般来说,LTCC与HTCC导热效果并不如HTFC、DBC、DPC导热基板理想
以上文章部分取自于/knowledge_icprotect_20100318。

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