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展至科技DPC陶瓷基板有哪些技术及核心应用?

 时间:2021-11-02     浏览:2110     分享

  随着电子行业上发展,DPC陶瓷基板技术也不断在提高,那么DPC工艺主要分为氧化铝陶瓷基板、氮化铝陶瓷基板。DPC也是分单双面板,如果是单面板一面是线路板层或者导电层,一面是光板。如果是双面板,则双面是金属化铜或线路板层。在陶瓷基板无论是氧化铝还是氮化铝都是陶瓷绝缘层,也是导热散热层。

 

  其实DPC陶瓷基板可以解决这个问题,因为陶瓷本身就是绝缘体,散热性能也好,主要是DPC陶瓷基板可以将芯片直接固定在陶瓷上,不需要在陶瓷上面再做绝缘层了。

 

  DPC陶瓷基板由于其良好的导热性、耐热性、绝缘鞋、低热膨胀系数和成本不断降低,在电子封装特别是功率电子器件例如IGBT(绝缘栅双极晶体管)、LD(激光二极管)、大功率LED(发光二极管)、CPV(聚焦型光伏)封装中的应用越来越广泛。

 

一、DPC陶瓷基板的关键技术

1.金属线路层与陶瓷基板的结合强度,由于金属与陶瓷间热膨胀系数差较大,为了降低界面应力,需要在铜层与陶瓷间增加过渡层,从而提高界面结合强度。

由于过渡层与陶瓷间的结合力主要以扩散附着及化学键为主,因此常选择TiCrNi等活性较高、扩散性好的金属作为过渡层(同时作为电镀种子层)。

 

2.电镀填孔,也是DPC陶瓷基板制备的关键技术,而目前DPC基板电镀填孔大多采用脉冲电源。其技术优势包括了易于填充通孔,降低孔内镀层缺陷,表面镀层结构致密,厚度均匀可采用较高电流密度进行电镀,提高沉积效率。

 

二、展至科技DPC陶瓷基板的核心应用

1IGBT封装

绝缘栅双极晶体管以输入阻抗高、开关速度快、通态电压低、阻断电压高等特点,成为当今功率半导体器件发展主流。其应用小到变频空调、静音冰箱、洗衣机、电磁炉、微波炉等家用电器,大到电力机车牵引系统等。由于IGBT输出功率高,发热量大,因此对IGBT封装而言,散热是关键。目前IGBT封装主要采用DBC陶瓷基板,原因在于DBC具有金属层厚度大,结合强度高(热冲击性好)等特点。

 

2LD封装

激光二极管(LD)又称半导体激光器,是一种基于半导体材料受激辐射原理的光电器件,具有体积小、寿命长、易于泵浦和集成等特点。广泛应用于激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等领域。温度与半导体激光器的输出功率有较大关系。散热是LD封装关键。由于LD器件电流密度大,热流密度高,陶瓷基板成为LD封装的首选热沉材料。

 

3LED封装

纵观LED技术发展,功率密度不断提高,对散热的要求也越来越高。由于陶瓷具有的高绝缘、高导热和耐热、低膨胀等特性,特别是采用通孔互联技术,可有效满足LED倒装、共晶、COB(板上芯片)CSP(芯片规模封装)WLP(圆片封装)封装需求,适合中高功率LED封装。

 

4光伏(PV)模组封装

  光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光直接转化为电能。由于聚焦作用导致太阳光密度增加,芯片温度升高,必须采用陶瓷基板强化散热。实际应用中,陶瓷基板表面的金属层通过热界面材料(TIM)分别与芯片和热沉连接,热量通过陶瓷基板快速传导到金属热沉上,有效提高了系统光电转换效率与可靠性。 结合应用来看DPC陶瓷基板的市场优势