PCB陶瓷基板高低溫試驗條件

PCB陶瓷基板高低溫試驗條件(Ceramic PCB, Ceramic Substrate)KOWIN high&low temperature test chamber

說明：PCB陶瓷基板為電路板的一種，與傳統(tǒng)FR-4或鋁基板不同的是，其具有與半導體接近的熱膨脹係數(shù)及高耐熱能力，適用於具備高發(fā)熱量的產(chǎn)品(高亮度LED、太陽能)，其優(yōu)異的耐候特性更可適用於較惡劣之戶外環(huán)境。

主要應用產(chǎn)品：高功率LED載板、LED車燈、LED路燈、太陽能inverter
LED路燈		太陽能inverter

陶瓷基板特色：
結(jié)構(gòu)：優(yōu)秀機械強度、低曲翹度、熱膨脹係數(shù)接近矽晶圓(氮化鋁)、高硬度、加工性好、尺寸精度高
氣候：適用高溫高濕環(huán)境、熱導率高、耐熱性佳、耐腐蝕與磨耗、抗UV&黃化
化學：無鉛、無毒、化學穩(wěn)定性好
電性：高絕緣電阻、容易金屬化、電路圖形與之附著力強
市場：材料豐富(陶土、鋁) 、製造容易、價格低

PCB材料熱特性比較(傳導率)：
玻璃纖維基板(傳統(tǒng)PCB)：0.5W/mK、鋁基板：1~2.2W/mK、陶瓷基板：24[氧化鋁]~170[氮化鋁]W/mK

材料熱傳導係數(shù)(單位W/mK)：
樹酯：0.5、氧化鋁：20-40、碳化矽：160、鋁：170、氮化鋁：220、銅：380、鑽石：600

陶瓷基板製程分類：
依線路陶瓷基板製程分為：薄膜、厚膜、低溫共燒多層陶瓷(LTCC)
薄膜製程(DPC)：精確控制元件線路設計(線寬與膜厚)
厚膜製程(Thick film)：提供散熱途徑與耐候條件
低溫共燒多層陶瓷(HTCC)：利用玻璃陶瓷具低燒結(jié)溫度，可和低熔點、高導電性貴重金屬共燒的特性，實現(xiàn)多層陶瓷基板)和構(gòu)裝。
低溫共燒多層陶瓷(LTCC)：堆疊數(shù)個陶瓷基板並嵌入被動元件以及其他IC

薄膜陶瓷基板製程：
?前處理→濺鍍→光阻披覆→曝光顯影→線路電鍍→去膜
?疊片→熱壓→脫脂→基片燒成→形成電路圖形→電路燒成
?疊片→表面印刷電路圖形→熱壓→脫脂→共燒
?印刷電路圖形→疊層→熱壓→脫脂→共燒

陶瓷基板厚膜與薄膜線路差異：

薄膜與厚膜製程產(chǎn)品之差異分析：

表面電鍍材料分為：氧化鋁(Al203)、氮化鋁(AIN)、氧化鍍(BeO)

氮化鋁與氧化鋁特性比較：
氧化鋁：材料取得容易、成本較低、製程較簡單、熱傳導係數(shù)較差
氮化鋁：材料取得不易、成本較高、製程較難、熱傳導係數(shù)較佳

熱傳導	彎曲強度	熱膨脹	介電常數(shù)	介電擊穿電壓

氮化鋁與氧化鋁導熱性比較：

陶瓷基板可靠度試驗條件：
陶瓷基板高溫操作：85℃
陶瓷基板低溫操作：-40℃
陶瓷基板冷熱衝擊：1.  155℃(15min)←→-55℃(15min)/300cycle     2.  85℃(30min)←→-40℃(30min)/RAMP：10min(12.5℃/min)/5cycle
陶瓷基板附著力：以3M#600之膠帶密貼於板面,30秒後與板面成90°方向速撕,不得脫落。
陶瓷基板紅墨水實驗：煮沸一小時，不可滲透

陶瓷基板專有名詞：
三氧化二鋁(Al2O3)
氮化鋁(AlN)
陶瓷基板(Ceramic PCB , Ceramic Substrate , Ceramic circuit board)
晶片(chip)
薄膜陶瓷：COB (Chip On Board)
晶粒(Die)
薄膜製程(DPC)
蒸鍍(Evaporation)
LED載板(LED Lighting Board)
低溫共燒層陶瓷(LTCC)
絕緣層(Polymer)
厚膜製程(Thick film)
打線(Wire bonding)
濺鍍(Sputtering)
散熱基板(Submount)

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