陶瓷基板都有哪些材料可以选择呢

电力电子、电子封装、混合微电子和多芯片模块广泛应用陶瓷基板，主要是因为陶瓷基板优越的导电性、气密性、绝缘性性能。今天要分享陶瓷基板都有哪些材料可以选择，以及陶瓷基板导热材料的发展。

一，过去用树脂基板现在用陶瓷基板有何区别

      环氧树脂基板，由于其良好的经济性，在整个电子市场上仍然占据主导地位，但许多特殊领域如高温、线膨胀系数不匹配、气密性、稳定性、力学性能等显然不适合，即使在环氧树脂中加入大量的有机溴化物，也无济于事。

陶瓷材料基板，导热性强，是树脂基板导热性能的10倍甚至百倍，陶瓷材料的气密性非常好，另外陶瓷基板绝缘性也非常高，不需要在添加绝缘层，除了费用贵一些，其他性能都挺好。

 二，陶瓷基板可以选择的陶瓷材料

       1.氮化铝（AIN）

       氮化铝有两个重要的性质值得注意:一是高热导率，二是与硅匹配的膨胀系数。缺点是即使表面有很薄的氧化层，也会影响导热性能。只有严格控制材料和工艺，才能制造出一致性好的氮化铝基板。目前，我国大规模氮化铝生产技术还不成熟。AlN相对于Al2O3的价格要高很多，这也是制约其发展的瓶颈。基于以上原因，可以知道氧化铝陶瓷由于其优越的综合性能，在微电子、电力电子、混合微电子、功率模块等领域仍处于主导地位。

        2,氧化铝（Al2O3）

        到目前为止，氧化铝基板是电子工业中常用的基板材料，因为与大多数其他氧化物陶瓷在机械、热学和电学性能上相比，它具有较高的强度和化学稳定性，并且原料来源丰富，适合各种技术制造和不同形状。

       3，BeO（氧化铍）

　    导热系数比铝高，用在需要高导热系数的地方。但当温度超过300℃时，下降很快。重要的是它的毒性限制了它的发展。

       4，氮化硅（Si3N4）

       断裂韧性高、耐热冲击性强的材料，近年来常被用作模具的替代材料。耐热冲击性高温机械强度耐磨耗性耐腐蚀性电绝缘性高韧性。氮化硅陶瓷基板，机械性强、耐高温、耐腐蚀、耐磨损，在汽车减震器、发动机、车用IGBT等产品，以及交通轨道、航天航空等领域广泛应用。

   5，碳化硅（SIC）

   碳化硅覆铜陶瓷基板本质是一种硅材料，碳化硅有这优越的导热率，决定了其高电流密度的特点。较高的禁带宽度又决定了碳化硅（SiC）陶瓷线路板的的高击穿场强和高工作温度。要的核心优势是耐高温、耐高压、耐磨损、低损耗、高频率工作。因此用于高散热、高导热、大电流、大电压、需要高频率运作的产品方面，有这不可估量的用途。

 6，铝碳化硅基板（AlSiC）

铝碳化硅基板（AlSiC）是铝基碳化硅颗粒增强复合材料的简称，又称碳化硅铝或铝硅碳，在轨道机车、飞机、半导体IGBT器件、军工等产品领域被应用。     

铝碳化硅基板（AlSiC）核心优势：

1，AlSiC具有高导热率（170～200W/mK），仅次金刚石陶瓷基板

2，AlSiC的热膨胀系数与半导体芯片和陶瓷基片实现良好的匹配，可调的热膨胀系数（6.5～9.5×10-6/K）能够防止疲劳失效的产生，甚至可以将功率芯片直接安装到AlSiC底板上；

3，铝碳化硅基板重量轻，硬度强，抗弯强度高、抗震效果好。在恶劣环境下的首选材料。

4，铝碳化硅基板（AI/SiC）由于具有原料成本低、导热高、密度低、可塑性强等优点而越来越受到人们的关注。SiC 颗粒的热膨胀系数与LED芯片衬底的热膨胀系数相近，且弹性模量高，密度较小；同时铝的高导热、低密度、低成本和易加工等特点，使其用作基板材料时具有独特的优势。

7，蓝宝石陶瓷基板

蓝宝石是具有六方（菱面体）晶体结构的单晶Al2O3，蓝宝石具有独特的物理、化学和光学特性组合。它是一种极具商业价值的高价值材料，同时它是迄今为止最坚固、最坚韧、抗热冲击和耐化学腐蚀的材料。

蓝宝石具有出色的电绝缘性、透明度、良好的导热性和高刚性特性，因此它是一种理想的基板材料。用于LED和微电子电路、超高速集成电路，它用于生长III-V 或 II-VI 化合物半导体。R面或M面用于生长非极性/半极性面外延层，有助于提高发光效率。混合微电子、微电子IC应用使用蓝宝石衬底，稳定的介电常数和低介电损耗使其可用于混合微电子产品。

8，金刚石陶瓷基板

金刚石表现出优异的散热特性，其热导率最高可达2000W/(K·m)，远远大于AIN和Cu。通常做成金刚石热沉基板，够均匀迅速的沿热沉表面扩散；另一方面将热量沿热沉垂直方向迅速导出，可有效降低热阻，即使在大电流条件下，亦可明显改善半导体激光器散热问题，提高半导体激光器输出特性。但是金刚石在作为激光器热沉时，需要解决其表面光洁度、金属化及切割等技术难题，否则因为表面粗糙而造成极高的接触电阻，将会让金刚石热沉的散热优势无法发挥。需要采用高效精密的加工方法，将金刚石热沉片表面粗糙度从数十微米级别降低至1nm以下。

以上是小编分享是8种陶瓷基板材料以及各自的特点，企业和研发机构可以根据产品的功能要求，选择不同的陶瓷基板材料加工成陶瓷覆铜板、陶瓷电路板等，应用到最终封装产品上面。更多陶瓷基板相关问题可以咨询金瑞欣特种电路。