随着陶瓷工业的快速发展，陶瓷电路板在半导体和电子封装领域越来越受欢迎，因为它比标准的FR4 PCB具有优异的导电性、低热膨胀性和良好的绝缘性能。现在市场上的陶瓷基板材料种类繁多，不同的材料有着不同的功能和性能。 在本文中，我们将举例说明市场上不同种类的材料，以便您可以在需要时选择最适合您设计的产品。
Part 1: 基材的种类
近年来，市场上最常见的材料是氧化材料，由于其耐磨性和良好的强度，主要用于汽车产品中。 此外，还有一些氮化物和硅化物可用于大功率产品。 为了快速浏览，我在这里列出了一些常见的陶瓷基板材料:
氧化铝(Al2O3)
氮化氧化铝(ALN)
氧化铍(BeO)
氮化硅(Si3N4)
氧化锆(ZrO2)
碳化硅(SiC)
Part 2: 基材的特性
氧化铝(Al2O3) 氧化铝基板的特征是纯白色基板，是电子工业中最常用的陶瓷基板材料，因为与大多数其他氧化物陶瓷相比，氧化铝基板在机械、热和电学性能方面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。
最常用的氧化铝有96%氧化铝和99.6%氧化铝。
* 96%氧化铝可用于制造厚膜陶瓷电路，因为它具有优异的电绝缘性、机械强度、良好的导热性、化学耐久性和尺寸稳定性。 表面粗糙度一般为0.2~0.6μm，基材的最高使用温度可达1600℃ * 99.6%氧化铝是大多数薄膜电子基板应用的主要材料，通常用于金属溅射、蒸发和化学气相沉积的电路生成。 99.6%氧化铝比96%氧化铝纯度更高，晶粒尺寸更小，表面光滑度优异(表面粗糙度一般为0.08~0.1μm)，在应用时可承受最高1700°C的温度。
(氧化铝)
氮化铝(ALN) 目前，氮化氧化铝凭借两个关键的优良性能赢得了公众的高度关注:一是高导热性。 氮化氧化铝的导热系数大幅提高(170Wm.k)，约为FR4基板的100-200倍，而氧化氧化铝仅提供24W/m.K。
另一个特点是硅匹配膨胀系数4.7ppm/°C 20~300°C，这使得它适用于极端恶劣的环境中可能在高温。 缺点是即使是超薄的氧化也会影响热导率。 只有严格控制材料和工艺，才能生产出一致性良好的氮化铝基板。 这就是为什么氮化氧化铝比氧化氧化铝膨胀。 从视觉上看，氮化氧化铝呈灰白色，这使我们有机会很容易地将其与氧化铝区分开来。
(氮化铝基材)
氧化铍(BeO) 氧化铍具有比氧化铝高的导热性，因此，它几乎用于需要高导热性的地方。 但当温度超过300°C时，它会迅速下降。它不像氧化铝或氮化铝那样应用广泛，最重要的是它的毒性限制了它的发展。
氮化硅(Si3N4) 氮化硅是一种断裂韧性高、耐热性强的材料，近年来常被用作模块的替代材料。 具有较强的机械性、耐高温、耐腐蚀、耐磨性，广泛应用于汽车减震器、发动机，特别是汽车IGBT产品，以及交通轨道、航空航天等领域。
氧化锆(ZrO2) 氧化锆因其优异的强度，韧性，生物相容性，高疲劳和耐磨性(氧化铝的15倍)而广受欢迎，使其成为牙科应用的最佳选择。
碳化硅(SiC) 碳化硅陶瓷基板的本质是一种硅材料，由于其优越的导热性，决定了其高电流密度的特性。同时，较高的带隙宽度决定了碳化硅(SiC)陶瓷电路板较高的击穿场和较高的工作温度。 碳化硅的核心优点是耐高温、耐高压、耐磨、损耗低、工作频率高。 因此，适用于高散热、高导热、大电流、大电压、高频工作的产品。
Part3: 联系我们
现在，您应该对不同的陶瓷基板材料及其特性有一个简单的了解，并能够决定哪种材料最适合您。如果您对陶瓷基板仍有一些顾虑或是有其他不同的意见，欢迎与我们联系，宇斯特电子将为您免费提供相关的建议和技术支持。