CPU使用陶瓷基板的理由

目前，絕大多數(shù)CPU都采用了一種翻轉(zhuǎn)核心的封裝形式，也就是說，CPU核心在硅芯片的底部被翻轉(zhuǎn)后封裝在陶瓷電路基板上，這樣能夠使CPU核心直接與散熱裝置接觸，實(shí)現(xiàn)更好的散熱導(dǎo)熱性能。今天小編就來分享一下CPU為何使用陶瓷基板。

一，聊一下什么是陶瓷基板？

陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)陶瓷基片表面( 單面或雙面)上的特殊工藝板。所制成的超薄復(fù)合基板具有優(yōu)良電絕緣性能，高導(dǎo)熱特性，優(yōu)異的軟釬焊性和高的附著強(qiáng)度，并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形，具有很大的載流能力。因此，陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結(jié)構(gòu)技術(shù)和互連技術(shù)的基礎(chǔ)材料。

二，常見的陶瓷基板材料有哪些：

①Al2O3:氧化鋁基板是電子工業(yè)中最常用的基板材料，因?yàn)樵跈C(jī)械、熱、電性能上相對于大多數(shù)其他氧化物陶瓷，強(qiáng)度及化學(xué)穩(wěn)定性高，且原料來源豐富，適用于各種各樣的技術(shù)制造以及不同的形狀；

②BeO:具有比金屬鋁還高的熱導(dǎo)率，應(yīng)用于需要高熱導(dǎo)的場合，但溫度超過300℃后迅速降低，最重要的是由于其毒性限制了自身的發(fā)展；

③AlN:AlN有兩個(gè)非常重要的性能值得注意：一個(gè)是高的熱導(dǎo)率，一個(gè)是與Si相匹配的膨脹系數(shù)。缺點(diǎn)是即使在表面有非常薄的氧化層也會(huì)對熱導(dǎo)率產(chǎn)生影響，只有對材料和工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制才能制造出一致性較好的AlN基板。

三，CPU用陶瓷基板是因?yàn)樘沾苫宓莫?dú)特優(yōu)勢：

1，陶瓷基板耐酸堿

①它可作為陶瓷內(nèi)襯保護(hù)。它們用于鋼鐵廠，鑄造廠，礦物的開采，加工和制備，造紙，紙漿，化學(xué)和制藥行業(yè)，電廠（煤，木材和固體燃料），水泥生產(chǎn)中的機(jī)器和系統(tǒng)中，以及混凝土的生產(chǎn)和運(yùn)輸。

2，除此之外，還有以下優(yōu)點(diǎn)：

②隔熱性優(yōu)良的先進(jìn)陶瓷可作為新的高溫隔熱材料，用于高溫加熱爐、熱處理爐、高溫反應(yīng)容器、核反應(yīng)堆等；

③導(dǎo)熱性優(yōu)良的先進(jìn)陶瓷可用作大規(guī)模集成電路散熱片；

④耐磨性優(yōu)良的硬質(zhì)特種陶瓷用途廣泛，如今的工作主要是集中在軸承、切削刀具方面；

⑤高強(qiáng)度的陶瓷可用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器、葉片、渦輪、套管等；在加工機(jī)械上可用于機(jī)床身、軸承、燃燒噴嘴等。這方面的工作開展得較多，許多國家如美國、日本、德國等都投入了大量的人力和物力，試圖取得領(lǐng)先地位。這類陶瓷有氮硅、碳化硅、塞隆、氮化鋁、氧化鋯等；

⑥生物陶瓷方面正在進(jìn)行將氧化鋁、磷石炭等用作人工牙齒、人工骨、人工關(guān)節(jié)；

人工髖關(guān)節(jié)

⑦一些具有其他特殊用途的功能性新型陶瓷（如遠(yuǎn)紅外陶瓷等）也已開始在工業(yè)及民用領(lǐng)域發(fā)揮其獨(dú)到的作用。

由此可見，陶瓷基板性能優(yōu)越，尤其是導(dǎo)熱性好，采用陶瓷基電路板封裝后，可以實(shí)現(xiàn)CPU核心直接與散熱裝置接觸，導(dǎo)熱散熱性能更好，而且陶瓷基板絕緣性非常好，耐高位耐腐蝕耐酸堿等，CPU性能運(yùn)作更好，使用壽命更長。更多陶瓷基板相關(guān)問題可以咨詢金瑞欣特種電路。