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半导体器件在氮化硅陶瓷基板能成为未来市场趋势

 时间:2022-01-18     浏览:1024     分享

    半导体器件用在基板上材料性能要求,半导体封装基板材料是承载电子元件及其相互联线,并具有良好的电绝缘性的基体。氮化硅陶瓷基板材料应具有以下性能特点: 

    1. 良好的绝缘性及抗电击穿能力;

     2. 高热导率:导热性直接影响半导体期间的运行状况和使用寿命,散热性差所导致的温度场分布不均匀也会是电子器件噪声大大增加;

     3. 热膨胀系数与封装内其他所用材料相互匹配;

     4. 良好的高频特性:即低的介电常数和低的介质损耗;

     5. 表面光滑,厚度一致:便于在基板表面印刷电路,并确保印刷电路的厚度均匀:

 

     半导体正沿着大功率、高频化、集成化方向发展。半导体器件在风力发电、太阳能光伏发电、电动汽车、LED照明等领域都有广泛的应用。氮化硅陶瓷基板作为电子元器件在LED照明散热领域起着非常重要的作用。

 

     目前常用的基板材料包括:陶瓷基片、玻璃陶瓷基片、金刚石、树脂基片、硅基片以及金属或金属复合材料等。其中陶瓷由于具有绝缘性好、化学性质稳定、热导率高、高频特性好等优点而受到应用。国内对陶瓷电路基板的需求也非常巨大,以氧化铝陶瓷基板为例,目前我国的需求量每年超过100万平方米,而其中90%依赖进口。

     氮化硅陶瓷基板具有硬度大、强度高、热膨胀系数小、高温蠕动小、抗氧化性能好、热腐蚀性能好、摩擦系数小、与用油润滑的金属表面相似等诸多优异性能,是综合性最好的结构陶瓷材料。单晶氮化硅的理论热导率可达400W/(m.k),具有成为高热导基片的潜力。 此外氮化硅的热膨胀系数为3.0乘以10-6/摄氏度左右,与SI.SIC和caas等材料匹配良好,这使得氮化硅陶瓷电路板基片将成为一种具有吸引力的高强度导热电子器件基板资料。

 

     与其它陶瓷材料相比,氮化硅陶瓷基板材料具有明显优势,尤其是高温条件下氮化硅陶瓷材料表现出的耐高温性能、对金属的化学惰性、超高的硬度和断裂韧性等力学性能。以下是氮化硅、氮化铝、三氧化二铝三种陶瓷基板材料的性能比较。