در زمینههای الکترونیک، نیمهرساناها، دستگاههای قدرت و بستهبندی پیشرفته، زیرلایه ماده مهمی است که تراشه را حمل میکند، اتصالات الکتریکی را فراهم میکند و اتلاف گرما را تسهیل میکند.کاربردهای مختلف نیازهای بسیار متفاوتی برای هدایت حرارتی بستر، عایق بندی، تطابق انبساط حرارتی و عملکرد فرکانس بالا دارند..
در زیر طبقه بندی مواد بستر اصلی و کاربردهای معمولی آنها آورده شده است.
طبقه بندی بر اساس نوع مواد: 6 بستر اصلی
|
نوع بستر |
مواد نماینده |
رسانایی حرارتی (W/m·K) |
عایق برق |
برنامه های کاربردی معمولی |
|
بسترهای آلی |
FR-4 (رزین اپوکسی + الیاف شیشه) ABF (آجینوموتو ساخت-فیلم) |
0.3–0.5 |
✅خوب |
• مادربردهای الکترونیک مصرفی • PCBهای تلفن همراه/کامپیوتر • بسترهای بسته بندی (ABF برای CPU/GPU) |
|
زیرلایه های فلزی |
بر پایه آلومینیوم- (Al) بر پایه مس- (مس) |
1-2 (انتگرال) (رسانایی حرارتی بالای هسته فلزی، اما لایه عایق کم) |
نیاز به لایه عایق دارد |
• روشنایی LED • ماژول های برق • الکترونیک خودرو |
|
بسترهای سرامیکی |
اکسید آلومینیوم (Al2O3) نیترید آلومینیوم (AlN) کاربید سیلیکون (SiC) |
24–35 170–220 120-200 (اما معمولا رسانا!) |
✅✅ ✅✅✅ ❌ (SiC یک نیمه هادی است) |
• ماژول های برق (IGBT) • براکت های LED • دستگاه های RF • حسگرها |
|
مس با پیوند مستقیم-(DBC) |
Al2O3 + Cu AlN + Cu |
24–35 170–200 |
✅ (عایق لایه سرامیکی) |
• اینورتر وسایل نقلیه الکتریکی • اینورترهای فتوولتائیک • موتورهای صنعتی |
|
لحیم کاری فلزی فعال (AMB) |
AlN + Cu (لحیم کاری فعال) |
170–200 |
✅ |
• درایو اصلی EV بالا- (سکوی 800 ولت) • حمل و نقل ریلی |
|
بستر سیلیکونی/شیشه ای |
سیلیکون تک کریستالی شیشه بسیار نازک- |
150 1.0 |
❌ (Si الکتریسیته را هدایت می کند) ✅ |
• بسته بندی آی سی 2.5D/3D • بیرون- فن • MEMS |
راهنمای انتخاب کلید: مطابقت با نیازها
✅ به "رسانایی حرارتی بالا + عایق بالا" نیاز دارد → بسترهای سرامیکی را انتخاب کنید
هزینه-گزینه موثر: 96٪ آلومینا (Al2O3)
کم هزینه، مناسب برای ال ای دی های متوسط- و منابع تغذیه صنعتی
گزینه عملکرد بالا-: نیترید آلومینیوم (AlN)
رسانایی حرارتی 6 تا 8 برابر Al2O3 است که در وسایل برقی الکتریکی، ایستگاه های پایه 5G و لیزرها استفاده می شود.
نکته: اگرچه کاربید سیلیکون (SiC) رسانایی حرارتی بالایی دارد، اما رسانای الکتریکی است و نمی توان مستقیماً به عنوان یک زیرلایه عایق از آن استفاده کرد! این فقط به عنوان یک بستر (سوبسترای غیر بسته بندی) برای دستگاه های قدرت SiC استفاده می شود.
✅ برای "فرکانس بالا، اتلاف کم" ← سرامیک یا شیشه مخصوص را انتخاب کنید
LTCC (شرکت با دمای پایین-سرامیک سوزانده شده): مورد استفاده در ماژول های موج میلی متری (5G/رادار)
بسترهای کوارتز/شیشه: ثابت دی الکتریک پایدار، مورد استفاده در RF MEMS
✅ برای "کم هزینه + مساحت بزرگ" → بسترهای ارگانیک را انتخاب کنید
FR-4: جریان اصلی در لوازم الکترونیکی مصرفی
ABF: بستهبندی CPU/GPU پیشرفته-(مانند Intel، AMD)
✅ برای "اتلاف حرارت نهایی + قابلیت اطمینان بالا" → DBC/AMB را انتخاب کنید
DBC در AlN: در اینورترهای تسلا مدل 3 استفاده می شود
AMB: پیوند قوی تر از DBC، مقاومت بهتر در برابر خستگی حرارتی
خلاصه:هیچ "بهترین" بستر وجود ندارد، فقط "مناسب ترین" بستر وجود دارد.
لوازم الکترونیکی مصرفی → بسترهای آلی (ABF/FR-4)
الکترونیک قدرت → بسترهای سرامیکی (AlN/Al2O3) + DBC/AMB
ارتباط با فرکانس بالا → LTCC / شیشه
بسته بندی پیشرفته → سیلیکون اینترپوزر + توزیع مجدد ارگانیک
برای نیازهای پردازش بستر،لطفا با ما تماس بگیریدلیزر یوچانگ نمونه های رایگان را برای آزمایش ارائه می دهد.
