封装级的热设计

封装级的热设计主要是针对电子模板和PCB电路板热设计,是与设备的电路设计、结构设计密切相关同步进行的。主要是针对电路板基材进行适当的选择。


金属基陶瓷基板


1、密度在2.95-3.05g/cm3之间。

2、热膨胀系(CTE)6-9ppm/℃,热导率在180-240(W/mK)。

3、具有可调的体积分数,提高碳化硅的体积分数可以使材料的热膨胀系数显著降低。

4、具有高的热导率和比刚度,表面能够镀镍、金、银、铜,具有良好的镀覆性能。



陶瓷基板


1、陶瓷基板的热膨胀系数接近硅芯片,可节省过渡层Mo片,省工、节材、降低成本。

2、减少焊层,降低热阻,减少空洞,提高成品率。

3、优良的导热性,使芯片的封装非常紧凑,从而使功率密度大大提高,改善系统和装置的可靠性;绝缘耐压高,保障人身安全和设备的防护能力。

4、超薄型(0.25mm)陶瓷基板可替代BeO,无环保毒性问题;可以实现新的封装和组装方法,使产品高度集成,体积缩小。

5、载流量大,100A电流连续通过1mm宽0.3mm厚铜体,温升约17℃;100A电流连续通过2mm宽0.3mm厚铜体,温升仅5℃左右。

6、热阻低,10×10mm陶瓷基板的热阻:0.63mm厚度陶瓷基片的热阻为0.31K/W ,0.38mm厚度陶瓷基片的热阻为0.19K/W,0.25mm厚度陶瓷基片的热阻为0.14K/W。



金属基板


以其优异的散热性能、机械加工性能、电磁屏蔽性能、尺寸稳定性能、磁力性能及多功能性能,在混合集成电路、汽车、大功率电器设备、电源设备等领域,得到了越来越多的应用,特别是在LED封装产品中作为底基板得到了广泛的应用。

1、金属基板可有效解决散热问题,从而使电路板上的元器件不同物质的热胀冷缩问题得到缓解,提高整机和电子设备的耐用性和可靠性。

2、很多双面板、多层板密度高、功率大,热量散发难。常规的电路板基材如FR4、CEM3都是热的不良导体,层间绝缘,热量散发不出去,导致电子 元器件高温失效,而金属基印制板可解决这一散热难题。

3、金属基板尺寸显然要比绝缘材料的板材稳定得多。

4、铁基板,具有屏蔽作用,能够替代脆性陶瓷基材,取代了散热器等元器件,改善产品耐热和物理性能,减少生产成本和劳力。



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