陶瓷基板使用注意事项

基板使用时的注意事项说明

一、陶瓷基板的特点

基板材料：

硬度高、强度高，绝缘性好，但是韧性较差，当急冷急热时易出现由于热应力造成的裂纹。同一般脆性材料类似，陶瓷基板对于压应力的承受能力远远大于其承受拉应力的能力。因此，生产中避免对陶瓷基板施加拉应力是防止基板碎裂的一个重要方面。切割加工难度大，因此一般采用圆刀或者激光进行加工。目前的陶瓷基板加工一般采用激光加工较多，激光加工时切孔时可采用脉冲激光或者连续激光，而划线时一般采用脉冲激光，以减少激光局部加热对陶瓷基板的热冲击。而由于划线是在陶瓷表面通过激光烧灼出连续密集排列的点状凹坑而形成线条，以方便封装后分成独立的小单元。

基板使用时的注意事项说明

二、陶瓷基板特点

电路材料：采用银浆烧结而成，银浆一般组成为银粉、玻璃粉及

有机溶剂，其中银粉含量约80%以上，玻璃粉含量一般不超过2%，其余为有机溶剂。

银浆通过丝网印刷工艺在陶瓷基板表面形成电路，通过烧结排出

银浆中的有机成分，同时玻璃及银粉软化，将银粘接在陶瓷板上

形成电路。由于基板在加工过程中经过850~900摄氏度的高温进

行烧结，其中的有机成分在烧结过程中全部分解，所形成的的电

路上只留有无法分解排出的银单质及少量玻璃，其中玻璃主要起

到将银粘接在陶瓷基板上的目的。

银单质稳定性较差，极易受到空气中S元素等与银容易发生反应

的元素的影响而变色。

基板使用时的注意事项说明

三、陶瓷基板使用的注意事项

1、焊线：

在进行焊线时一般需要进行加热，而陶瓷基板由于已经经过激光划线、切割，基板上已经存在缺陷，因此在受到热冲击时，基板上的划线、切割等地方就成为薄弱点，当热应力大于基板薄弱点的强度时，就会出现基板的破损现象。

应对措施：

在基板进行焊线的过程中，需要对基板进行预热，使其从室温到进行焊线加工的过程中，温度得到较为均匀的升高，避免由于温差过大形成较大的热应力。一般根据焊线的实际温度、环境公益及焊线工艺条件确定陶瓷基板温度的升温条件，通过测量基板在不同阶段的表面温度，确定相应的公艺参数。

基板使用时的注意事项说明

三、陶瓷基板使用的注意事项

2、分片尺寸：

当基板加工完后，需要将其分开成为独立的小单元。由于基板在进行划线时深度基本上不会超过基板厚度的50%，因此在进行分片时，未划到的部分是以划线的底部为起点裂开。由于激光划线时各点融化是的细微察异，会导致裂开的方向与基板的垂直度出现细微的偏差（如图所示），因此分开后各单元的尺寸与理论上划线的间距会出现细微的偏差，该偏差一般在0.1~0.15mm范围内。

应对措施：

在设计产品时考虑上述因素，根据分片的偏差值对划线尺寸进行修正，保证分片后单个单元的尺寸。

基板使用时的注意事项说明

裂片示意图

基板使用时的注意事项说明

三、陶瓷基板使用的注意事项

3、分片方法：

由于陶瓷基板的分片是通过对划线部分施以横向的拉应力使基板从划线部位裂开，因此为保证分片的均匀性，作用在基板上拉力的均匀性对分片时裂开的方向有重要的影响，不均匀的受力将会使基板裂片方向发生偏差的几率大大增加，从而造成裂片后单元尺寸偏差增大，甚至出现不沿划线方向裂开的现象。

应对措施：

通过设计工装夹具或裂片设备，使裂片时作用在基板上的力沿划线均匀分布（如图所示）。

基板使用时的注意事项说明

三、陶瓷基板使用的注意事项

4、银电路层：

银层的黄化：

由于银单质接触到S元素时极易发生黄化，因此在基板贮存、运

输以及使用的各个环节，均需要严格的对所接触的物质进行排查，包括设备、工装夹具、材料、以及环境等。同时尽量减少其在空气中的暴露时间。一般情况下，正常环境中，银层在第5~6天开

始出现轻微的黄化，随着时间的推移，黄化加重，最终变成黑色。原理如下：

4Ag+2H2S+O2=2Ag2S( 黑色产物 )+2H2O

反应结果是银的表面产生了硫化银，因为硫化银是灰黑色的，所以随着反应的加剧，硫化银增多增厚，银表面颜色便逐步由白变黄变灰最后变黑。