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陶瓷基片 更新时间:2011-05-23 14:22

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陶瓷基片,又称陶瓷基板,是以电子陶瓷为基的,对膜电路元件及外贴切元件形成一个支撑底座的片状材料。

陶瓷基片主要特点

  • 陶瓷基片具有耐高温、电绝缘性能高、介电常数和介质损耗低、热导率大、化学稳定性好、与元件的热膨胀系数相近等主要优点,但陶瓷基片较脆,制成的基片面积较小,成本高。

陶瓷基片分类

  • 按照陶瓷基片应用领域的不同,又分为HIC(混合) 陶瓷封装。

    从20 世纪60 年代至今,美国、日本等 发达国家相继推出叠片多层陶瓷基片封装材料和工 艺,陶瓷基片已经成为世界上广泛应用的几种高技术 陶瓷之一,而且日本是世界上最大的陶瓷基片生产国, 约占全球50[%]。目前,研究应用最成熟的陶瓷基片 材料是Al2O3 基片,它具有良好的电气性能和力学性 能。除了Al2O3 之外,还有A1N、BeO、Si3N4 和SiC 等。

电子封装陶瓷基片材料的特点

  • 随着微电子技术的进步,微加工工艺的特征线宽已达亚微米级,一块基板上可以集成106~109个以上元件,电路工作的速度越来越快、频率越来越高,这对基板材料的性能提出了更高的要求。作为混合集成电路(HIC)和多芯片组件(MCM)的关键材料之一,基板占其总成本的60%左右。陶瓷基板发展的总方向是低介电常数、高热导率和低成本化。

    目前,实际生产和开发应用的陶瓷基片材料有Al2O3、AlN、SiC、BeO、BN、莫来石和玻璃陶瓷等。其中,BeO和SiC热导率很高(&sup3;250W/m.K),但BeO因具有毒性,应用范围小,故产量低;SiC因体积电阻较小(<1013W·cm)、介电常数较大(40)、介电损耗较高(50),不利于信号的传输,且成型工艺复杂、设备昂贵,故应用范围也很小;AlN陶瓷基片是新一代高性能陶瓷基片,具有很高的热导率(理论值为319W/m.K,商品化的AlN基片热导率大于140W/m.k)、较低的介电常数(8.8)和介电损耗(~4×104)、以及和硅相配比的热膨胀系数(4.4×10-4/℃)等优点,但由于成本居高,一直没能大规模应用;Al2O3陶瓷基片虽然热导率不高(20W/m.K),但因其生产工艺相对简单,成本较低,价格便宜,成为目前最广泛应用的陶瓷基片。

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