电子封装陶瓷技术应用 宁夏北瓷电子封装陶瓷材料二期扩产项目年底全面达产

小编 2024-10-11 电子技术 23 0

宁夏北瓷电子封装陶瓷材料二期扩产项目年底全面达产

中新网宁夏新闻9月2日电 (记者 李佩珊 通讯员 魏晓宏)位于宁夏银川市贺兰县的宁夏北瓷新材料科技有限公司自成立以来,一直致力于氮化铝全产业链发展。2024年年底,该公司二期电子封装陶瓷材料扩产项目的全面达产,将进一步完善商用氮化铝粉体—基板—结构件—HTCC(高温共烧陶瓷)与高端功能器件产品矩阵,推动宁夏氮化铝产业走向高端化、智能化。

宁夏北瓷新材料科技有限公司是集研发、生产、销售及技术服务为一体的新材料生产企业,主要生产研发氮化铝粉体(原粉、填料粉、造粒粉),基板,结构件等电子级陶瓷材料,主要应用于LED封装、微电子半导体,汽车电子、大功率电力电子模块,RF射频微波通讯、航空航天等多个领域。2023年,该公司实现产值5776万元,并获得“国家高新技术企业”“自治区技术创新中心”等多项荣誉称号。

走进北瓷粉体事业部生产车间,40台间歇炉紧密排列,工人们各司其职,有的在显示屏前调试数据,有的在查看设备运行情况。粉体事业部生产经理马国军告诉记者,车间自动化程度很高,工人并不多。“这是因为车间内的很多设备都是自主研发,并且已经申请了相关专利,所以工人基本上只需要每小时进行巡检,保证设备的正常运行就可以了。目前,已经拿到手的专利有26项,从今年上半年开始,每年至少有三项专利要进行申请。”他说。

据了解,电子封装陶瓷材料二期扩产项目于2023年4月开工建设,目前已投资2.2亿元,预计2024年年底前全面达产。项目将建设高标准430吨/年氮化铝粉体生产线、5万片/年高温多层共烧氮化铝陶瓷基板生产线、10万片/年氮化硅基板生产线、80万片/年氮化铝基板生产线和1000件/年氮化铝陶瓷结构件生产线,建成后将成为全国最大规模的氮化铝封装材料产业基地,预计实现年产值2.5亿元,可安置就业岗位300人左右。(完)

陶瓷基板用于电子封装的应用指南

在电子封装基板领域,有几种常见类型,每种都具有其独特的优点和局限性。塑料、金属和陶瓷基板是最常见的竞争者。然而,在这份全面指南中,我们将专注于陶瓷基板的卓越特性和优势。我们将探讨它们卓越的绝缘性能、低介电常数、低热膨胀系数、高热导率、出色的气密性和化学稳定性。陶瓷基板非常适用于高可靠性、高频率、高温抗性和气密性产品封装,特别是在航空航天、军事和其他对要求严格的行业中。

Part.1/ 陶瓷基板的优点

陶瓷基板在许多方面都比其塑料和金属对手具有众多优势。

01

优异的绝缘性能

陶瓷基板的关键优势之一在于其出色的绝缘性能。这个特性在电子封装中至关重要,因为它确保电子元件保持隔离并受到外部影响的保护。陶瓷基板具有高电阻性,防止漏电和短路的作用,从而提高了电子设备的整体可靠性。

02

低介电常数

陶瓷基板具有低介电常数,在电子封装中具有极大优势。介电常数决定了材料储存电能的能力。由于具有低介电常数,陶瓷基板能够最小化信号损失和干扰,实现电路内电信号的高效传输。这一特性在高频应用中尤为关键,信号完整性至关重要。

03

低热膨胀系数

陶瓷基板的低热膨胀系数是另一个显著的优势。当电子设备受到温度变化影响时,具有高热膨胀系数的材料可能会出现显著的尺寸变化,导致机械应力和潜在故障。陶瓷基板具有低热膨胀系数,尺寸变化极小,确保了电子元件在不同热条件下的结构完整性和可靠性。

04

高热导率

热管理在电子封装中至关重要,过多的热量会降低电子元件的性能和寿命。陶瓷基板在这方面表现出色,具有高热导率。这一特性能够有效散热,防止热量积聚,确保电子设备的最佳工作条件。在需要大量热量产生的应用中,如功率电子和高功率放大器,高热导率尤为宝贵。

05

出色的气密性

气密性或保持无渗透密封的能力,在某些电子封装应用中是至关重要的要求。陶瓷基板具有出色的气密性,防止水分、气体和污染物的进入,这些物质可能会降低敏感电子元件的性能和可靠性。这一特性使陶瓷基板非常适用于需要高度防护环境因素的应用。

06

化学稳定性

在许多行业中,电子设备可能会遇到恶劣和腐蚀性的环境。陶瓷基板以其卓越的化学稳定性为这种情况提供了坚固的解决方案。它们具有抗化学反应的能力,确保即使在恶劣条件下,电子元件的长寿命和可靠性。这一特性在航空航天、汽车和工业应用中尤为宝贵,这些应用中暴露于化学品和侵蚀性物质是常见的。

Part.2/ 常用陶瓷基板材料

各种陶瓷材料在电子封装中都被用作基板。每种材料都具有独特的特性和局限性,使它们适用于特定的用途。让我们探讨一些常用的陶瓷基板材料:

01

氧化铝

氧化铝,也称为氧化铝(Al2O3),是电子工业中广泛使用的陶瓷基板材料。它呈现出纯白色,具有良好的综合性能,包括良好的电绝缘性、高热导率、机械强度和耐化学性。氧化铝基板多才多艺,适用于从消费类电子到功率模块等广泛范围的电子设备中。

02

氮化铝

氮化铝(AlN)被认为是高度集成的半导体基板和电子封装的理想材料,因为它具有卓越的热导率、良好的电绝缘性、低介电常数以及与硅的热膨胀系数的接近匹配。这些特性使氮化铝基板非常适用于需要有效散热的应用,如高功率LED、激光二极管和功率电子设备。氮化铝呈灰白色,因此与氧化铝基板很容易区分。

03

硅氮化物

硅氮化物(Si3N4)具有出色的机械性能,包括高强度和断裂韧性。它还具有低热膨胀系数,可以与其他材料(如硅)相容。这些特性使硅氮化物基板成为高强度电子器件基板的有吸引力的选择,这些器件需要机械强度和高热导率。

04

碳化硅

碳化硅(SiC)以其出色的综合性能脱颖而出,包括高热导率、良好的抗氧化性和优异的电绝缘性。这些特性使SiC基板适用于需要散热关键的应用,如高功率电子、电动车功率模块和高温传感器。然而,SiC的高介电常数和低抗压强度限制了其在高密度封装中的使用。

05

氧化铍

氧化铍(BeO)具有高热导率和优异的电特性,使其成为需要高效散热的电子封装应用的吸引人选择。然而,需要注意的是,由于其自身的毒性和高昂的生产成本,氧化铍存在重要的限制。因此,其使用仅限于其独特属性至关重要的特定应用领域。

06

硼氮化物

硼氮化物(BN)具有出色的热稳定性、化学稳定性和电绝缘性能。它在各种电子封装场景中找到了应用,包括雷达窗口、高功率晶体管封装和高温环境。然而,高昂的成本和与硅不匹配的热膨胀系数限制了硼氮化物在高热导陶瓷材料中的广泛使用。

在常用的陶瓷基板材料中,氧化铝以其出色的综合性能成为一种多才多艺的选择。氮化铝,凭借其卓越的热导率和电绝缘性,非常适合高度集成的半导体基板。另一方面,硅氮化物在机械强度和与其他材料的兼容性方面表现出色,使其成为高强度电子器件基板的理想选择。

请记住,选择合适的陶瓷基板材料只是成功电子封装的一部分。其他因素,如设计考虑、制造工艺和环境要求,也起着至关重要的作用。然而,通过利用陶瓷基板的独特优势,您可以确保即使在最苛刻的条件下,您的电子设备也能具备可靠性、性能和长寿命。

如果您有进一步的问题或需要针对特定应用或材料选择的帮助,请随时联系我们。我们的专家团队致力于为您的电子封装需求提供全面的指导和解决方案。

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