陶瓷封裝基板——電子封裝的未來導(dǎo)向

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電子封裝材料是指用于承載電子元器件及其相互聯(lián)線，起到機(jī)械支撐、密封環(huán)境保護(hù)、信號傳遞、散熱和屏蔽等作用的基體材料。包含基板、布線、框架、層間介質(zhì)、密封材料。其中電子封裝基片材料作為一種電子元件，主要為電子元器件及其相互聯(lián)線提供機(jī)械承載支撐、氣密性保護(hù)和促進(jìn)電氣設(shè)備的散熱。

封裝基板主要在半導(dǎo)體芯片與常規(guī)PCB（印制電路板）之間起到電氣過渡作用，同時為芯片提供保護(hù)、支撐、散熱作用。主要材料包括陶瓷、環(huán)氧玻璃、金剛石、金屬、金屬基復(fù)合材料。

作為電子封裝材料的一部分，電子封裝基片材料應(yīng)滿足以下性能要求：

高熱導(dǎo)率,良好的熱穩(wěn)定性，保證電子元件不受熱破壞；

與芯片相匹配的熱膨脹系數(shù)；

良好的高頻特性，滿足高速傳導(dǎo)需求。

此外，電子封裝基片還應(yīng)具有力學(xué)性能高、電絕緣性能好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和易于加工等特點(diǎn)。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用和大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中，價格因素也不容忽視。

有關(guān)陶瓷封裝材料的分類

目前已用于實(shí)際生產(chǎn)和開發(fā)應(yīng)用的高導(dǎo)熱陶瓷基片材料主要包括Al2O3、 AlN、Si3N4等。

01 Al2O3陶瓷基片

氧化鋁陶瓷是目前應(yīng)用最成熟的陶瓷基片材料，優(yōu)點(diǎn)在于價格低廉，耐熱沖擊性和電絕緣性較好，制備加工技術(shù)成熟，因此廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)，已成為電子工業(yè)不可缺少的材料。

02 AlN陶瓷基片

氮化鋁陶瓷基片具有優(yōu)異的電、熱性能，與氧化鋁相比具有更高的熱導(dǎo)率（一般為170～230 w/mk），適用于高功率、高引線和大尺寸芯片，并且氮化鋁材質(zhì)堅(jiān)硬，能夠在嚴(yán)酷環(huán)境條件下照舊工作，因此可以滿足不同封裝基片的應(yīng)用。

03 Si3N4陶瓷基片

氮化硅陶瓷基片具有較高的理論熱導(dǎo)率、良好的化學(xué)穩(wěn)定性能、無毒、較高的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性等。熱導(dǎo)率最高可達(dá)到177W·m-1·K-1，并且力學(xué)性能也較為優(yōu)異（抗彎強(qiáng)度達(dá)到了460MPa，斷裂韌性達(dá)到了11.2MPa·m1/2）且熱膨脹系數(shù)與Si、SiC和GaAs等材料匹配良好，被認(rèn)為是一種很有潛力的高速電路和大功率器件的散熱封裝材料。

科技的飛速發(fā)展帶動了一系列電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，電子系統(tǒng)及設(shè)備也向集化、微型化、高效可靠等方向發(fā)展。電子系統(tǒng)集成度的提高也會導(dǎo)致產(chǎn)品密度升高，進(jìn)而整個電子元件和系統(tǒng)正式運(yùn)作時的熱量也會增加，陶瓷封裝基板作為具有高熱導(dǎo)率同時具備良好綜合性能的新型綠色封裝，已經(jīng)成為今后電子封裝材料可持續(xù)發(fā)展的重要方向。斯利通將配合客戶需求，迎合市場導(dǎo)向，提供更加優(yōu)秀的商品和更貼心的服務(wù)。

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審核編輯 黃宇