工業陶瓷在IC行業的地位
IC,也就是集成電路,從1947年第一個晶體管的誕生至今已有70年,大半個世紀的發展,推動了現代智能化的道路。IC主要由三個部分組成,電子元件、基板、封裝管殼。我們今天要講的就是除了電器元件之外的另外兩個大類——基板和封裝管殼。這兩塊的關注度始終沒有電子元件來得高,可能是因為封裝和基板顯得很沒有技術含量,然而大家可能都忽略了本質。
集成電路,顧名思義,是要集成的。很多人小時候都住過農村的房子,那時房屋的主體也許就是三兩間平房,發揮著臥室的功能,門口的小院子擺上一副桌椅,就充當客廳,旁邊還有個炊煙裊裊的小矮屋,那是廚房,而具有獨特功能的廁所,需要有一定的隔離,有可能在房屋的背后,要走上十幾米……后來,到了城市里,或者鄉村城鎮化,大家都住進了樓房或者套房,一套房里面,有客廳、臥室、廚房、衛生間、陽臺,也許只有幾十平方米,卻具有了原來占地幾百平方米的農村房屋的各種功能,這就是集成。集成電路比這個夸張多了,其集成度遠非一套房能比擬的,或許用一幢摩登大樓可以更好地類比:地面上有商鋪、辦公、食堂、酒店式公寓,地下有幾層是停車場,停車場下面還有地基——這是集成電路的布局。
而封裝和基板就相當于整幢大樓的框架,這才是決定IC體積面積的硬性標準。目前封裝和基板的政府要材料就只有三種:塑料、金屬、工業陶瓷。而我們今天要講的,就是工業陶瓷。陶瓷基板和陶瓷封裝相對比另外兩種材料來講的話算是后起之秀,但是長江前浪推后浪,前浪死在沙灘上。工業陶瓷的普及應用速度遠遠快于塑料和金屬,不論是在基板還是在封裝領域,工業陶瓷都有其無與倫比的獨特優勢。
現在的電子設備功率都朝著沒有最大只有更大的方向在走,那么散熱必然是首當其沖的問題,不解決散熱問題的話,所有想法都只能是紙上談兵,而對于散熱來將,工業陶瓷才是這個領域的王者,不管是金屬基板還是塑料基板,導熱系數都在個位數,而陶瓷基板,可以達到170-230的導熱率。
從熱膨脹系數上來看,陶瓷基板也會更加的接近硅,在溫度下發生的體積變化基本跟電子元件一致,不會導致因熱脹冷縮而出現的問題。在通信領域,工業陶瓷的介電常數非常小,相對的介質損耗也是非常小的,而且在5G即將到來,將會帶起通信領域對陶瓷基板的狂熱。
在封裝領域的話,陶瓷封裝的應用比陶瓷基板稍廣,比如像COB、CDIP、CQFP等等,但是國內對這一塊并不是很重視,導致2017的LED出口大面積召回。不管是LED,在其他領域也是如此,必須要保證質量,大好地基,才能建立摩天大樓。IC是非常大的一塊,至于以后工業陶瓷材料能不能成為一道殺手锏,又或是取代掉其他兩道材料,這就不得而知了。但是陶瓷在IC行業,必將稱霸。
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