陶瓷基板需要重視的三大問題
陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)陶瓷基片表面( 單面或雙面)上的特殊工藝板。所制成的超薄復(fù)合基板具有優(yōu)良電絕緣性能,高導(dǎo)熱特性,優(yōu)異的軟釬焊性和高的附著強(qiáng)度,并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形,具有很大的載流能力。因此,陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結(jié)構(gòu)技術(shù)和互連技術(shù)的基礎(chǔ)材料。
陶瓷基板復(fù)合材料到目前為止其應(yīng)用范圍仍然非常有限。除材料性能有待于進(jìn)一步提高外,還有幾個需要重視的問題。
第一:
制造成本
陶瓷基板復(fù)合材料的高成本實(shí)際上已成為阻礙其發(fā)展的一個巨大障礙,因此材料的低成本制造技術(shù)將是今后的一個重要研究方向。要降低成本首先在原材料上要盡量選取已工業(yè)化批量生產(chǎn)的材料,在性能允許的范圍內(nèi)優(yōu)先使用低碳格材料。從這一點(diǎn)來說,非連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料更容易滿足低成本要求。陶瓷加工指出其次要盡量減少材料的后加工,陶瓷材料的后加工在其成本中占有很大的比重,因此,在制備過程中要選擇適當(dāng)?shù)慕沃圃旆椒ǎ詼p少后加工量。美國陶瓷界人士認(rèn)為,凝膠鑄成型與水基低壓注入成型是目前至好的2種陶瓷材料成型技術(shù),用這2種方法已制成了多種形狀復(fù)雜的陶瓷零件。
第二:
可重復(fù)性
提高陶瓷材料的可重復(fù)制造性和可靠性,降低其缺陷敏感性和尺寸效應(yīng),也是今后的一項重要研究內(nèi)容,這直接關(guān)系到陶瓷基復(fù)合材料制件的批量生產(chǎn)及其在實(shí)際結(jié)構(gòu)中的大量應(yīng)用。因此在制備過程中應(yīng)嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行,盡量減少不確定因素和隨意性,避免材料成分出現(xiàn)偏析和產(chǎn)生大的缺陷。
第三:
設(shè)計準(zhǔn)則
目前陶瓷基復(fù)合材料制件的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要參照金屬材料的設(shè)計準(zhǔn)則,由于兩者間性質(zhì)相去甚遠(yuǎn),這一做法已顯得越來越不適應(yīng),在一定程度上制約了陶瓷材料的發(fā)展速度,因此有必要為陶瓷材料制定新的設(shè)計準(zhǔn)則,以利于陶瓷材料的研究和應(yīng)用。
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