PCB뉴스 - 세라믹 기판이란 무엇입니까?

세라믹 기판이란 산화알루미늄(Al2O3)이나 질화알루미늄(AlN) 세라믹 기판의 표면(단면 또는 양면)에 동박을 고온에서 직접 접착한 특수 공정 기판을 말한다.

제작된 초박형 복합기판은 전기절연성, 열전도율, 납땜성, 접착력이 우수하며, PCB 기판과 같이 다양한 패턴으로 식각이 가능하고 전류 전달 능력이 크다. 따라서 세라믹 기판은 고출력 전력 전자회로 구조 기술과 배선 기술의 기초 소재가 되고 있다.

재료에 따라 나누기

1. Al2O3

알루미나 기판은 전자 산업에서 가장 일반적으로 사용되는 기판 재료입니다. 기계적, 열적, 전기적 특성면에서 대부분의 다른 산화물 세라믹과 비교할 때 강도와 화학적 안정성이 높으며 원료 공급에 적합합니다. 다양한 기술 제조 및 다양한 모양.

2.베오

금속알루미늄보다 열전도율이 높아 높은 열전도율이 요구되는 상황에 사용됩니다. 그러나 온도가 300°C를 넘으면 급격히 감소합니다. 가장 중요한 것은 독성이 자체 발달을 제한한다는 것입니다.

3.AlN

AlN은 주목할 만한 두 가지 매우 중요한 특성을 가지고 있습니다. 하나는 높은 열 전도성이고 다른 하나는 Si와 일치하는 팽창 계수입니다. 단점은 표면의 매우 얇은 산화물 층이라도 열 전도성에 영향을 미친다는 것입니다. 재료와 공정을 엄격하게 제어해야만 일관성이 우수한 AlN 기판을 생산할 수 있습니다. 그러나 경제가 발전하고 기술이 업그레이드됨에 따라 이러한 병목 현상은 결국 사라질 것입니다.

위의 이유를 바탕으로 알루미나 세라믹은 마이크로전자공학, 전력전자공학, 하이브리드 마이크로전자공학, 전력 모듈 및 기타 분야에서 여전히 지배적이며 우수한 종합 성능으로 인해 널리 사용되고 있음을 알 수 있습니다.

제조공정에 따라 구분

현재 세라믹 방열 기판에는 HTCC, LTCC, DBC, DPC 및 LAM의 5가지 일반적인 유형이 있습니다. HTCC\LTCC는 모두 소결 공정이며 비용이 더 높습니다.

DBC와 DPC는 최근 몇 년 동안 중국에서 개발 및 성숙되어 대량 생산이 가능한 전문 기술이다. DBC는 고온 가열을 이용해 Al2O3와 Cu 판을 결합하는데 기술적 병목 현상이 발생한다. DPC 기술은 Al2O3 기판에 Cu를 증착하는 직접 구리 도금 기술을 사용합니다. 이 공정은 재료와 박막 공정을 결합합니다. 해당 제품은 최근 몇 년 동안 가장 일반적으로 사용되는 세라믹 방열판 기판입니다. 그러나 자재 관리 및 공정 기술 통합 능력이 상대적으로 높아 DPC 산업 진출과 안정적인 생산 달성을 위한 기술적 문턱이 상대적으로 높다. LAM 기술은 레이저 급속 활성화 금속화 기술이라고도 합니다.

1.HTCC(고온 동시 소성 세라믹)

HTCC는 고온 동시 소성 다층 세라믹이라고도 하며, 생산 및 제조 공정은 LTCC와 매우 유사합니다. 주요 차이점은 HTCC의 세라믹 분말에는 유리 재료가 첨가되지 않는다는 것입니다. 1300~1600℃의 고온 환경에서 건조 및 경화시킨 후 비아 홀을 뚫고 스크린 프린팅 기술을 사용하여 홀과 인쇄 회로를 채웁니다. 금속 도체 재료는 제한적입니다. 녹는점이 높지만 전도성이 있는 텅스텐, 몰리브덴, 망간 등과 같은 금속을 적층하고 소결하여 형성합니다.

2. LTCC(저온 동시 소성 세라믹)

LTCC는 저온 동시 소성 다층 세라믹 기재라고도 불리며, 먼저 무기 알루미나 분말과 약 30%~50%의 유리 소재를 유기 바인더와 혼합하여 진흙 같은 슬러리로 균일하게 혼합하는 기술입니다. 스크레이퍼를 사용하여 슬러리를 시트로 긁어낸 후 건조 과정을 거쳐 얇은 녹색 배아를 형성합니다. 그런 다음 각 층의 신호 전송을 위해 각 층의 디자인에 따라 구멍을 뚫습니다. LTCC 스크린의 내부 회로. 인쇄 기술은 녹색 배아에 구멍을 채우고 회로를 인쇄하는 데 사용됩니다. 내부 및 외부 전극은 각각 은, 구리, 금 및 기타 금속으로 만들 수 있습니다. 마지막으로 각 층을 적층하고 850~900℃에서 소결합니다. 소결로에서 성형이 완료됩니다.

3. DBC(직접보세동)

직접 구리 코팅 기술은 구리의 산소 함유 공융 액체를 사용하여 구리와 세라믹을 직접 연결하는 기본 원리는 코팅 공정 전 또는 코팅 공정 중에 1065℃~1083 ℃ 범위 내에서 구리와 세라믹 사이에 적절한 양의 산소 원소를 도입하는 것입니다. , 구리와 산소는 Cu-O 공융 액체를 형성합니다. DBC 기술은 이 공융 액체를 사용하여 세라믹 기판과 화학적으로 반응하여 CuAlO2 또는 CuAl2O4 상을 형성하고, 반면에 구리 호일에 침투하여 세라믹 기판의 결합을 달성합니다. 그리고 동판.