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陶瓷基板，是以電子陶瓷為基礎，對電路元件及外貼切元件形成一個支撐底座的片狀材料。是新一代的通訊新能源汽車電子器件最受矚目的封裝材料，是實現(xiàn)高密度集成散熱的首選材料。
陶瓷基板具有以下特點：
機械應力強：形狀穩(wěn)定，具有高強度和高導熱率。
結合力強：防腐蝕，具有極好的熱循環(huán)性能，可靠性高。
無污染、無公害：可刻蝕出各種圖形的結構。
使用溫度寬：熱膨脹系數(shù)接近硅，與元件的熱膨脹系數(shù)相近。
陶瓷基板作為一種具有優(yōu)異性能的基板材料，在電子封裝、功率器件、高溫電子器件等領域有著廣泛的應用，包括大功率電力半導體模塊、半導體致冷器、電子加熱器、功率控制電路、功率混合電路、智能功率組件、高頻開關電源、固態(tài)繼電器、汽車電子、航天航空及軍用電子組件、太陽能電池板組件、電訊專用交換機、接收系統(tǒng)、激光等工業(yè)領域。
目前，陶瓷基板的主要材料包括氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅等。
?氧化鋁，氧化鋁因其高強度、良好的導熱性和電絕緣性能而成為最常用的基板材料。它還因其化學穩(wěn)定性和豐富性而脫穎而出。氧化鋁通常用于電路板等電子應用，以及催化轉換器、高溫爐管和生物醫(yī)學植入物的生產。氧化鋁陶瓷基板價格低廉，應用范圍最廣。不過，氧化鋁陶瓷基板的導熱性能相對較弱，在一些對散熱要求極高的應用場景中，會受到一定限制。
?氮化鋁，氮化鋁具有高導熱率，是氧化鋁陶瓷基板的數(shù)倍。這使得它在高功率電子器件的散熱方面表現(xiàn)出色，能夠有效地將熱量迅速傳導出去，保證電子器件的穩(wěn)定運行。其絕緣性能良好，能夠提供可靠的電氣隔離，防止電路之間的短路和漏電。
氮化鋁陶瓷基板還具有與硅相接近的熱膨脹系數(shù)，這有助于減少在溫度變化時因熱膨脹差異而產生的應力，提高封裝的可靠性和使用壽命。但氮化鋁陶瓷基板生產成本相對較高，限制了其在一些對成本敏感的應用中的大規(guī)模使用。
目前氮化鋁陶瓷基板廣泛應用于大功率 LED 照明、IGBT模塊、光通信與激光、航空航天和軍事等領域。
氧化鋁陶瓷基板在成本和機械強度方面有優(yōu)勢，常用于對散熱要求不太高、成本敏感的電子設備，如普通消費電子產品、照明設備等。而氮化鋁陶瓷基板在導熱性能和熱匹配性方面表現(xiàn)更出色，廣泛應用于高功率電子器件、高頻通信設備、LED 照明等對散熱和高頻性能要求較高的領域。
?氮化硅，氮化硅具有出色的機械性能，其強度高、硬度大，能夠承受較大的機械應力。同時，它的熱膨脹系數(shù)低，熱導率較高，這使其在溫度變化的環(huán)境中表現(xiàn)穩(wěn)定，具備良好的抗熱震性能。在電學性能方面，氮化硅具有良好的絕緣性能和介電性能。然而氮化硅陶瓷基板面臨著生產成本較高，加工難度較大的挑戰(zhàn)。
目前氮化硅陶瓷基板主要應用于軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等領域。
?碳化硅，碳化硅陶瓷基板具有高導熱性、高強度、耐高溫、耐化學腐蝕等特性，可廣泛應用于：
新能源汽車的功率模塊中，如電機控制器、車載充電器等，有助于提高系統(tǒng)的效率和可靠性。
光伏產業(yè)：用于太陽能逆變器等設備，提高能源轉換效率。
工業(yè)電源：如變頻器、電焊機等，能夠承受惡劣的工作環(huán)境。
航空航天：由于其耐高溫和高強度的特性，適用于航空發(fā)動機等高要求的部件。
例如，在一款新型的電動汽車中，采用碳化硅陶瓷基板的功率模塊能夠顯著提高車輛的加速性能和續(xù)航里程。
相比氮化硅陶瓷基板，碳化硅陶瓷基板在導熱性能方面占優(yōu)，適用于高功率、高溫的散熱場景；氮化硅陶瓷基板在機械強度和某些電學性能方面有特點，適用于對可靠性要求高的特殊環(huán)境。兩者的生產成本都相對較高，但由于碳化硅陶瓷基板的制備工藝相對復雜，其成本通常高于氮化硅陶瓷基板。
陶瓷基板切割要注意材料區(qū)分，且表面金屬會影響切割品質，具體切割方案歡迎咨詢西斯特軟刀應用團隊。