线路板中基板与陶瓷基板封装比较

文章来源：互联网作者：邓灵芝查看手机网址

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人气：4150发布日期：2017-07-13 02:11【大中小】

线路板的基板在电子封装过程中主要起机械支撑保护与电互连作用。随着电子封装技术朝着小型化、多功能及高可靠性发展，以及电子系统朝着大功率方向发展，散热成为首要解决的问题。散热不佳会在性能、结构等方面导致器件的损坏，影响其使用寿命。因此，基板的选择是至关重要的一环。

铝基板由电路层、绝缘层和金属基层组成，其工作原理大致为功率器件表面贴装在电路层，器件运行时所产生的热量通过绝缘层传递到金属基层，然后由金属基层将热量传递出去，实现对器件的散热。然而大部分铝基板的绝缘层具有很小甚至没有热传导性，热量不能从LED传导到金属基层，无法实现整个散热通道畅通。容易导致LED的热累积，从而使LED失效。

铝基板封装惯用的方法是，使用单层或双层铝基板作为热沉，把单个或多个芯片用固晶胶直接固定在铝基板上，代表LED芯片的两个电极P和N则键合在铝基板表层的薄铜板上。根据所需功率的大小确定底座上排列LED芯片的数目，可组合封装成不同高亮度的大功率LED。使用高折射率的材料按光学设计的形状对集成的LED进行封装。

因为陶瓷具有绝缘的优点，因此陶瓷基板由电路层和金属基层组成，省去了绝缘层。其工作原理大致为功率器件表面贴装在电路层，器件运行时所产生幅的热量直接由金属基层将热量传递出去，达到对器件的散热。虽然铝基板的热导率较高，但是绝缘层的导热率只有1.0W/m.K.左右，影响了铝基板的整体热导率，因此，在基材的选择上，陶瓷基板具有得天独厚的优势，是目前COB封装的大趋势。此外，氧化铝陶瓷的热导率在15～35 W/m.k，氮化铝陶瓷的热导率在170～230 W/m.k，具有良好的散热效果。

从铝基板与陶瓷基板不同封装的图示来看，因铝金属的导电性，需要在金属层上加绝缘层，而绝缘层热导率过低，容易降低整体的热导率，从而引发过早老化，破损等问题。而陶瓷基板具有良好的绝缘性和热导率，不需要绝缘层，整体热导率更高。因此，陶瓷基板更适用于行业的发展。

电子封装要求基板材料满足热导率高，介电常数低，与芯片相匹配的热膨胀系数，加工性能好，力学强度高等要求。陶瓷基板由于其良好的导热性、耐热性、绝缘性、与芯片相匹配的热膨胀系数等特点，在电子封装如LED、CPV、绝缘栅双极晶体管、激光二极管封装中的应用越来越广泛。

随着LED照明和传感器市场的不断深入及规模的不断扩大，陶瓷基板的需求也迎来了极大的发展。尤其是采用激光打孔技术制备的陶瓷基板具有图形精度高、可垂直封装、可实现通孔盲孔的金属化、可大规模生产单面、双面陶瓷基板等优点，大大提高了大功率电子器件封装集成度。

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