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一、多層陶瓷基板介紹
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1. 什么是陶瓷?什么是精密陶瓷?
簡(jiǎn)單地說(shuō),“燒制黏土的產(chǎn)品”(陶瓷工業(yè)產(chǎn)品)都可以叫做“陶瓷(Ceramics)”,也有將玻璃和水泥放在爐中燒制的陶瓷產(chǎn)品。
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
在JIS R 1600(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))中對(duì)精密陶瓷有如下定義:“為充分發(fā)揮產(chǎn)品所需的功能,嚴(yán)格控制產(chǎn)品的化學(xué)成分、顯微組織、形狀及制造工藝,將其生產(chǎn)出來(lái)”,這一類(lèi)的陶瓷產(chǎn)品主要由非金屬的無(wú)機(jī)物質(zhì)構(gòu)成。
2. 什么是基板?什么是陶瓷基板?
基板,簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是在物理上保護(hù)芯片的同時(shí),實(shí)現(xiàn)芯片與外界的電路連接。陶瓷基板是使用陶瓷材料制成的基板。
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
3. 京瓷多層陶瓷基板的特點(diǎn)
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)優(yōu)秀的材料特性
-高剛性材料,封裝后低變形
(2)機(jī)械特性
-高強(qiáng)度、高剛性(高楊氏模量)
-熱膨脹系數(shù)接近硅
(3)?熱特性
-高熱導(dǎo)率 ??
(4)電特性
-低tanδ
(5)設(shè)計(jì)靈活度
-多層結(jié)構(gòu)
-帶腔體結(jié)構(gòu)
-埋孔結(jié)構(gòu)
(6)小型化/扁平化設(shè)計(jì)
-京瓷擁有精密、細(xì)致的設(shè)計(jì)規(guī)則
(7)對(duì)應(yīng)各種封裝形式
- 1次封裝 :?
W/B 、Flip chip
- 2次封裝 :
?LCC、SMD、QFP、PGA、DIP
4. 京瓷多層陶瓷基板制造工藝
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)Tape Casting(生瓷制造)
將陶瓷原料粉末加工成粘土狀的生瓷膜帶。
(2)Cutting(切割)
將生瓷膜帶切割成方便加工的形狀。
(3)Punching(打孔)
在生瓷膜帶上進(jìn)行打孔,包括腔體以及通孔。
(4)Via Hole Filling(埋孔)
將導(dǎo)體漿料埋入通孔。
(5)Screen Printing(絲網(wǎng)印刷)
通過(guò)絲網(wǎng)印刷形成內(nèi)部走線。
(6)Lamination(疊層)
將各個(gè)層的膜帶按照產(chǎn)品需求進(jìn)行疊加。
(7)Shaping(切割)
切割成合適的大小。
(8)Cofiring(燒結(jié))
將生瓷膜帶燒結(jié)成熟瓷。
(9)Nickel Plating(鍍鎳)
鍍鎳,為后面的釬焊做準(zhǔn)備。
(10)Brazing(釬焊)
焊接PIN針。
(11)Ni/Au Plating(鍍鎳、鍍金)
鍍鎳、鍍金,防止導(dǎo)體氧化。
二、陶瓷基板與其它材料相比有何優(yōu)勢(shì)
1. 與金屬材料比較
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
①小型、低背化
②對(duì)應(yīng)自動(dòng)化,量產(chǎn)級(jí)別回流焊
③耐腐蝕性,在蒸汽、高濕度等嚴(yán)苛環(huán)境下有利
2. 與有機(jī)材料比較
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用①高導(dǎo)熱性材料
②難燃性材料(不會(huì)燃燒)
③不吸水材料
④熱膨脹系數(shù)與芯片材料Si接近
⑤高強(qiáng)度材料,可以實(shí)現(xiàn)薄型化
⑥易于封裝
⑦腔體呈臺(tái)階狀,易于打線
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三、多層陶瓷基板在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
在車(chē)載領(lǐng)域,多層陶瓷基板可用于中控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安全系統(tǒng)及其他傳感器。
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
1. 車(chē)載市場(chǎng)對(duì)基板的要求
隨著汽車(chē)自動(dòng)化駕駛技術(shù)的發(fā)展,追求車(chē)輛安全、便捷的同時(shí)對(duì)基板也提出了更高的“要求”?;逡哂懈吣蜔?、高導(dǎo)熱、高剛性等特性,保障汽車(chē)在高溫、高震動(dòng)、含腐蝕性的環(huán)境下仍然可以保證信號(hào)的高效、靈敏、準(zhǔn)確。
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)高耐熱
陶瓷本身燒結(jié)時(shí)的溫度高達(dá)約2000℃,因此是良好的耐熱材料。
(2)高導(dǎo)熱
京瓷多層陶瓷基板具有良好的散熱性。
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
散熱性比較
(3)高剛性
京瓷多層陶瓷基板擁有高楊氏彈性率,隨溫度的變化形變低。
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
(4)高楊氏彈性率
(5)小型化,高度集成
京瓷多層陶瓷基板是采用高強(qiáng)度材料,封裝后低變形,通過(guò)腔體構(gòu)造以及內(nèi)部走線來(lái)實(shí)現(xiàn)小型化、薄型化;通過(guò)表面的精密圖形以及內(nèi)部的多層布線來(lái)實(shí)現(xiàn)高度集成。
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
小型化和薄型化
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
高度集成
(6)高可靠性
京瓷多層陶瓷基板氣密封裝,可以對(duì)應(yīng)平行封焊、熔封等相對(duì)高溫的封裝,實(shí)現(xiàn)氣密,在各種嚴(yán)苛環(huán)境下工作。
2. 車(chē)載雷達(dá)LiDAR解決方案
隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷推進(jìn),激光雷達(dá)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛不可或缺的關(guān)鍵技術(shù),京瓷多層陶瓷基板的高耐熱、高導(dǎo)熱、高剛性、高可靠性等優(yōu)勢(shì)為激光雷達(dá)提供各種解決方案。
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
京瓷多層陶瓷基板不僅在車(chē)載領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,在其它應(yīng)用芯片的領(lǐng)域,也能發(fā)現(xiàn)京瓷多層陶瓷基板的“身影”。包括醫(yī)療領(lǐng)域、通信領(lǐng)域、環(huán)保領(lǐng)域等。
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
根據(jù)不同的需求,京瓷多層陶瓷基板能夠?qū)崿F(xiàn)各種不同的構(gòu)造。
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用
京瓷多層陶瓷基板可以根據(jù)不同需求進(jìn)行定制
文章來(lái)源:KYOCERA京瓷中國(guó)商貿(mào)

原文始發(fā)于微信公眾號(hào)(艾邦陶瓷展):多層陶瓷基板及其在車(chē)載領(lǐng)域的應(yīng)用

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作者 sun, keting

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