陶瓷基片利用材料本身所具有的高导热系数,将热量导向木屐,实现与外界环境的热交换,在功率半导体装置的情况下,陶瓷基片需要满足以下条件,下面了解下为什么要选择陶瓷基片作为封装材料。
1、高热导率,目前,功率半导体器件采用热电隔离封装方式,器件产生的大部分热量通过封装基板在木屐中传播,导热好的基板可以保护芯片免受热击穿。
2、封装材料与芯片材料热膨胀系数一致,功率器件的芯片本身能承受较高的温度,而且电流、环境和状况的变化会改变其温度,由于芯片直接安装在陶瓷基片上,因此当两者的热膨胀系数一致时,芯片的热应力会降低,提高器件的可靠性。
3、耐热性好,满足功率器件高温使用需要,具有良好的热稳定性。
4、良好的绝缘性,满足器件电气互连和绝缘的需要。
5、满足高机械强度、器件加工、封装和应用过程的强度要求。
6、价格合理,适合大规模生产和应用。
目前常用的电子陶瓷基片主要分为高分子基板、金属基板(MCPCB )和陶瓷基板,在功率器件封装中,陶瓷基片也要求较高的热传导、耐热、绝缘、强度和热匹配性能。因此,PCB这样的高分子基板和MCPCB金属陶瓷基片的使用受到很大限制,但陶瓷材料本身热传导率高、耐热性好、具有高绝缘、高强度、与芯片材料的热匹配等性能,适合作为功率器件的陶瓷基片。
目前,一般电子陶瓷基片的材料有氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN )、氮化硅(S13N4)、氧化铍(BeO )碳化硅(SiC )等,陶瓷基片产品问世,在具有低热阻、长寿命、耐电压等优点的陶瓷基板的开发成功,将成为室内照明和室外照明化产品的提供服务,LED产业未来的市场领域将扩大。在led中,为了实现更好的热传导性能,大多将陶瓷基板作为芯片。另外,在以下电子设备中,大多也使用直通陶瓷基片作为密封材料。