[锌系磷化]陶瓷PCB电路板

为什么要用陶瓷电源电路基板

一般PCB一般是由铜泊和基板黏合成的，而基板材料大部分为玻纤（FR-4），脲醛树脂（FR-3）等材质，黏合剂一般是酚醛树脂、环氧树脂等。在PCB加工过程中因为内应力、有机化学要素、生产工艺流程不合理等因素，或者是在设计流程中因为双面铺铜不一样，很容易造成PCB板产生一定程度的涨缩。


而另一种PCB基板——陶瓷基板，因为排热性能、载流水平、绝缘性能、线膨胀系数等，都需要大大的好于普通玻纤PCB板才，进而被广泛应用于功率大的电力工程电子模块、航天锌系磷化航空、军工电子等产品上。


与普通的PCB应用黏合剂把铜泊和基板黏合在一起的，陶瓷PCB要在低温环境下，根据引线键合的形式把铜泊和陶瓷硅片拼接在一起的，结合性强，铜泊不容易掉下来，稳定性高，在气温高、湿度大的环境中性能平稳。

2.陶瓷基板的重要材料


氧化铝（Al2O3）


氧化铝是陶瓷基板中常用基板原材料，毕竟在机械设备、热、电性能上相对于大部分别的金属氧化物陶瓷，抗压强度及化学稳定性高，且原材料来源于丰富多彩，适用各种各样技术性生产制造及其各种形状。 按含氧化铝(Al2O3)的百分比不一样可以分为：75瓷、96瓷、99.5瓷。氧化铝带有量不一样，其热学特性基本上影响不大，但其机械设备性能及热导率发生变化。纯净度低基板中玻璃相比较多，外表粗糙度大。纯净度越高的基板，越光滑、高密度、介电损耗越小，但是价格也越高。


氧化铍（BeO）锌系磷化


具备比金属铝还强的热导率，用于必须锌系磷化高烧导的场合，环境温度超出300℃后迅速减少，但由于其毒副作用限制自已的发展趋势。


氮化铝（AlN）


氮化铝陶瓷要以氮化铝粉体为主晶相的陶瓷。相较于氧化铝陶瓷基板，接地电阻、绝缘耐压更高一些，相对介电常数变低。其热导率是Al2O3的7~10倍，线膨胀系数（CTE）与单晶硅片类似配对，这对功率大的集成电路芯片尤为重要。在加工工艺上，AlN热导率遭受残余氧残渣成分的影响很大，减少氧气含量，可明显增强热导率。现阶段加工工艺生产制造水平的热导率做到170W/(m·K)之上已不成问题。

综合性之上缘故，可以知道，氧化铝陶瓷因为较为优越的综合性性能，在微电子锌系磷化技锌系磷化术、功率电子、混和微电子技术、功率模块等领域还是处于主导性的。


对比了目前市面上同样规格（100mm×100mm×1mm）、不一样原材料的陶瓷基板价钱：96%氧化铝9.5元，99%氧化铝18元，氮化铝150元，氧化铍650元，可以看出来不同类型锌系磷化的基板价钱差别也比较大。


3.陶瓷PCB的优势与劣势


优势


电缆载流量大，100A电流持续根据1mm0.3mm厚铜体，升温约17℃；100A电流持续根据2mm0.3mm厚铜体，升温仅5℃上下；


更加好的排热性能，低线膨胀系数，样子平稳，不容易形变涨缩。


绝缘性能好，抗压高，确保生命安全和设备。


结合性强，选用引线键合技术性，铜泊不容易掉下来。

锌系磷化
稳定性高，在气温高、湿度大的环境中性能平稳


缺陷


易破碎，这是最主要的一个缺陷，这也就造成只有制作小面积的线路板。


价格贵， 电子产品的规锌系磷化定标准愈来愈多，陶瓷线路板还是用在一些比较高端的商品上边，中低端的商品肯定不会使用到。


4.陶瓷PCB的用处


功率大的电力工程电子模块，太阳能光伏板部件等


高频开关电源、中间继电器


汽车电子产品、航天航空、军工电子商品


大功率LED照明产品


通信天线，车辆整流器