标签: 氧化铝陶瓷电路板

氧化铝陶瓷电路板对于很多人来说可能是一个完全陌生的概念，但是人们不知道的是，他其实广泛的应用于我们的日常中，并致力于改善人们的生活，今天我们就来讨论一下氧化铝陶瓷电路板诸多应用之一 ——CMOS图像传感器（互补金属氧化物半导体图像传感器Complementary Metal-Oxide Semiconductor Image Sensor） 智能手机的摄像头就像它的眼睛，我们日常生活中拍照，录制视频，扫描二维码，面部识别等等都离不开他。而图像传感器对于智能手机的摄像头来说，就像是它的视网膜一样，通过利用光电器件的光电转换功能。将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。与光敏二极管，光敏三极管等“点”光源的光敏元件相比，图像传感器是将其受光面上的光像，分成许多小单元，将其转换成可用的电信号的一种功能器件。 图像传感器主要有分为CCD(电荷耦合)、CMOS（互补金属氧化物半导体）俩种。CCD可以提供更好的图像质量、抗噪能力和相机设计时的灵活性。尽管由于增加了外部电路使得系统的尺寸变大，复杂性提高，但在电路设计时可更加灵活。CCD更适合于对相机性能要求非常高而对成本控制不太严格的应用领域，如天文，高清晰度的医疗X光影像、和其他需要长时间曝光，对图像噪声要求严格的科学应用。 CMOS是能应用当代大规模半导体集成电路生产工艺来生产的图像传感器，具有成品率高、集成度高、功耗小、价格低等特点。CMOS技术是世界上许多图像传感器半导体研发企业试图用来替代CCD的技术。经过多年的努力，作为图像传感器，CMOS已经克服早期的许多缺点，发展到了在图像品质方面可以与CCD技术较量的水平。与CCD相比，CMOS具有体积小，耗电量不到CCD的1/10，售价也比CCD便宜1/3的优点。使它们更适合应用于要求空间小、体积小、功耗低而对图像噪声和质量要求不是特别高的场合。如大部分有辅助光照明的工业检测应用、安防保安应用、绝大多数手机摄像头应用、和大多数消费型商业数码相机应用。 CCD与CMOS在不同的应用场景下各有优势，但随着CMOS工艺和技术的不断提升，CCD成本高、功耗大的缺点难以改善，以及高端CMOS价格的不断下降，相信未来的发展中，CMOS将占据越来越重要的地位。 拍照成为智能手机差异化的关键，推动CMOS图像传感器增长 在智能手机这个日趋饱和的市场，制造商早已已经将摄像头创新作为一种与竞争对手实现差异化的关键组件，三摄，四摄，早已屡见不鲜，一台手机的摄影质量如何，是绝大多数消费者在购买的时候会优先考虑的问题。摄像头功能的新型化，多样化，更加先进的生物识别，都需要更先进的成像技术。消费者的需求，进一步推动了图像传感器市场的增长。根据IC Insights统计，2017年全球CMOS图像传感器销售额为125亿美元，同比增长19%。预计2017-2022年出货量CAGR达11.7%，销售额的CAGR为8.8%。至2022年，CMOS传感器的全球销售额将达到190亿美金。 CMOS图像传感器凭借其成本效益、快速处理速度和低功耗等特性，快速占领着图像传感器市场。但CMOS真的没办法更进一步了吗？散热、灵敏等仍然是CMOS的“痛点”。这个时候就需要氧化铝陶瓷电路板出手了。 散热管理，提高CMOS图像传感器寿命 CMOS图像传感器光信号采集方式是主动式，感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出。其在处理快速变化的影像时，电流会频繁变化并且流量增大从而导致其过热。影响了CMOS图像传感器的寿命和可靠性。由于CMOS图像传感器体积小的特点，大部分的热量无法从表面散热，想要做到更好的散热就只能从电路板下手。传统板材FR-4和FE-3是无法满足CMOS图像传感器的需求的。斯利通氧化铝陶瓷电路板，凭借本身高导热系数的特性（20~27W/m.K），可以满足CMOS图像传感器高散热的需求，且陶瓷材料本身强度、硬度高，耐热冲击，绝缘性、化学稳定性、与金属附着性良好，能有进一步延长 产品的使用周期。 灵敏增加，提高CMOS图像传感器像素。 CMOS图像传感器的每个像素包含了放大器与A/D转换电路，过多的额外设备压缩单一像素的感光区域的表面积，以致于CMOS图像传感器的灵敏度较低，CMOS图像传感器供应商一直在为减小像素间距而努力。斯利通氧化铝陶瓷电路板可进行高密度组装（线/间距(L/S)分辨率可以达到20μm）是实现设备集成化、微型化的好帮手。 陶瓷金属化技术包括HTCC、LTCC、DBC、DPC等工艺方法，但唯有DPC薄膜技术是利用磁控溅射的方法将铜与陶瓷基板牢牢地结合起来，所以陶瓷电路板的金属结晶性能好，平整度好、线路不易脱落，并具有可靠稳定的性能，从而有效提升芯片与基板的结合强度，有利于CMOS图像传感器的品质管控。采用DPC薄膜工艺的陶瓷电路板除上述优势外更可以做到三维基板、三维布线，抗腐蚀性好，保持电路处于恒温状态等，更助于CMOS图像传感器的性能、特点巩固加强。 斯利通陶瓷电路板不仅能满足CMOS图像传感器的散热，使用周期，实现设备集成化、微型化等性能需求，还能将CMOS图像传感器优势更好地发挥出来，也保证其弊端能最大限度地减少。 目前，CMOS图像传感器正朝着高分辨率、高灵敏度、集成化、智能化的方向发展。并逐步取代CCD,毋庸置疑，CMOS图像传感器市场不会止步于此，将会拥有更良好的发展前景。

现代电子技术的不断进步，提升了人们的生活质量水平，同时也促进了电子制造业的蓬勃发展。制造业自然也就带动了新材料领域的突飞猛进。特种陶瓷就是其一，在特种陶瓷里面，应用范围最广的就是氧化铝陶瓷。 氧化铝陶瓷分为高纯型与普通型两种。 高纯型氧化铝陶瓷是指Al2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达1650—1990℃，透射波长为1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚；利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。 普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种，有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；85瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。 因为良好的电气性能，氧化铝陶瓷在电子电气方面的应用是最多的，而作为电子电器基板材料的话，必须要涉及到的就是表面的金属化处理，因为陶瓷是绝缘材料，所以只有表面金属化才能过电导通。小编今天要给大家讲的就是氧化铝陶瓷表面金属化工艺。 陶瓷金属化，是在陶瓷表面牢固地粘附一层金属薄膜，使之实现陶瓷和金属间的焊接，更先进的应用，是在陶瓷表面形成电路，不仅可以焊接，而且能够作为导线传输电流。目前传统的金属化方法有厚膜法、DBC法、DPC法、LTCC、HTCC。以下逐个说明此几个工艺的优缺点： 1.厚膜法 通过丝网印刷的方式，在陶瓷基上印刷各种电路、电阻及电容，不可否认，此工艺应用非常广泛，可以承载较大的电流，陶瓷大多数的应用都是通过厚膜法实现，但它真的可以包治百病吗？大家都知道，丝网印刷的精度很不尽人意，银浆与陶瓷的结合并不能达到令人满意的程度，同时银浆是需在一定温度下烧结才能固化的，这几个缺点，相信有很多行业内的人士也曾经被深深困扰。而且厚膜法的线路较粗，这对于电子产品的小型化而言是个不小的阻碍，于是，大家不得不想出其他的办法。 2.DBC法 此工艺经常在大功率模块上应用，铜层较厚，可负载较大电流，导热性能好，强度高，绝缘性强，热膨胀系数与Si等半导体材料相匹配。然而，陶瓷基板与金属材料的反应能力低，润湿性差，实施金属化颇为困难，不易解决Al2O3与铜板间微气孔产生的问题，加之较高的烧结温度，成本很高，只能应用于有特殊需求的领域。 3.DPC法 在LED领域应用比较广泛，技术主要掌握在台湾厂商手中，同欣电子年出货量占了一大半以上，另外还有瑷司柏，此工艺大的优点就是线路精密度高，表面平滑，比较适合覆晶/共晶封装，国际LED大厂Cree、欧司朗等都在使用同欣的基板。其成本要低于DBC法，国内目前斯利通的DPC技术已经正式量产。 4.LTCC LTCC由于采用厚膜印刷技术完成线路制作，线路表面较为粗糙，对位不精准。而且，多层陶瓷叠压烧结工艺还有收缩比例的问题，这使得其工艺解析度受到限制，LTCC陶瓷基板的推广应用受到极大挑战。 5.HTCC 此工艺由于很高的烧结温度，使用者已经极少，基本被LTCC代替。

众所周知，随着人工智能、物联网、大数据等技术的不断发展，制造业正面临新一轮的智能化升级，数字化、网络化、智能化成为实现“中国智造”的核心路径。 人工智能的兴起给予了中国集成电路绝佳的机会。而前段时间，首个集成电路大学中国首所芯片大学的诞生，无疑标志着芯片产业的自主化正在迅速发展。 高度集成电路 陶瓷电路板—理想封装基板 随着集成电路呈上升趋势的发展，线路板高度集成化成为必然趋势。陶瓷材料以热导率高、绝缘性好、载流量大等独特优势逐渐发展成为新一代集成电路以及功率电子模块的理想封装基材。 常见的陶瓷金属化技术包括：薄膜法、厚膜法、直接敷铜法等方法。薄膜法适用于大部分陶瓷基板，金属的结晶性能好，平整度好，线路不易脱落，且线路位置更准确，线距更小，可靠性稳定等优点。 01 平面系列 －二维 陶瓷电路板 我们所做平面系列的陶瓷电路板： 氧化铝陶瓷电路板 、氮化铝陶瓷电路板、陶瓷覆铜板、玻璃电路板。 陶瓷电路板具备了高导热、高绝缘、高线路精准度、高表面平整度及热膨胀系数与芯片匹配等诸多特性，在封装中占据了重要地位。 02 3D系列 － 三维陶瓷电路 板 一体成型3D陶瓷 在陶瓷封装中，作为芯片的承载基板，起着机械支撑保护、电互联（绝缘）、导热散热辅助出光的作用。 曲面 陶瓷电路板 通过磁控溅射实现陶瓷表面金属化，确保封装过程中不会出现脱层、翘曲等现象。 陶瓷电路板 拥有更好的良好的热学和电学性能，是功率型封装的极佳材料，适用于多芯片（MCM）和基板直接键合片（COB）等的封装结果，同时也可以作为其他大功率电力半导体模块的散热电路基板。 未来，富力天晟将继续坚持“科技创新推动电子产业发展”的企业宗旨，不断完善和提升，努力推动集成电路朝微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面良好的发展。