Običajne vrste keramičnih substratov vključujejo:
- Keramično PCB iz aluminijevega oksida: ponuja visoko stroškovno-učinkovitost, toplotno prevodnost približno 20–25 W/m·K, odlično izolacijo in visoko mehansko trdnost, zaradi česar je primeren za večino srednje{3}} do visoko-napajalnih aplikacij.
- Keramično tiskano vezje iz aluminijevega nitrida: Toplotna prevodnost 170–230 W/m·K (in do 300 W/m·K), s koeficientom toplotnega raztezanja, ki je blizu siliciju, zaradi česar je idealen za polprevodniško embalažo visoke-moči in visoko-frekvenčne aplikacije.
- Keramični PCB iz berilijevega oksida: Izjemno visoka toplotna prevodnost (209–330 W/m·K), takoj za diamantom, primeren za ekstremno visoke-temperature in visoko-gostoto pakiranja. Med obdelavo so potrebni strogi varnostni ukrepi.
- Debeloplastno keramično tiskano vezje: uporablja sito{0}}tiskano-prevodniško pasto, sintrano za oblikovanje vezij. Odporen na visoke temperature in korozijo, primeren za visoko-zanesljive aplikacije.
- Enostranska keramična tiskana vezja v primerjavi z večplastnimi keramičnimi tiskanimi vezji: eno{1}}stranske plošče ponujajo preprostejšo strukturo in nižje stroške; večplastne zasnove omogočajo bolj zapletene medsebojne povezave, ki se pogosto uporabljajo v-napajalnih modulih višjega cenovnega razreda.
V nekaterih-zmogljivih zasnovah so keramični substrati združeni s procesi tiskanja težkega bakra, s čimer se poveča debelina bakra (npr. 3–10 oz), da se občutno izboljša trenutna zmogljivost in odvajanje toplote.
Proizvodni procesi in prednosti delovanja
Keramične PCB plošče je mogoče izdelati z različnimi postopki, od katerih je vsak primeren za različne zahteve glede debeline, natančnosti in stroškov
DPC (direktno prevlečen baker)
PVD + postopek galvanizacije, debelina bakra 10–140 μm, idealno za visoko-natančna vezja.
01
DBC (direktno vezani baker)
Oksidacijsko lepljenje bakra na keramiko, debelina bakra do 140–350 μm, primerno za modele PCB s težkim bakrom.
02
LTCC (nizkotemperaturna so-pečena keramika)
Sintrano pri 850–900 stopinjah, primerno za večplastna vezja in visoko-frekvenčne aplikacije.
03
HTCC (visokotemperaturna so-pečena keramika)
Sintrano pri 1600–1700 stopinjah, primerno za visoko-temperaturna okolja.
04
Postopek debelega filma
Tiskanje plasti prevodnika/dielektrika na keramični substrat, nato sintranje pri visoki temperaturi.
05
Prednosti osnovne zmogljivosti
- Visoka toplotna prevodnost (25–330 W/m·K), ki daleč presega FR-4 (približno . 0.8–1 W/m·K)
- Nizek koeficient toplotnega raztezanja, ki zmanjšuje utrujenost spajkalnega spoja zaradi termičnega cikliranja
- Odlična izolacija, ki ščiti komponente pred toplotnimi poškodbami
- Odpornost proti koroziji in visokim-temperaturam, stabilno delovanje do 800 stopinj
- Lahko se kombinira s tehnologijo PCB debelega bakra za povečanje gostote moči in zanesljivosti
Tipične aplikacije
- Močnostna elektronika: moduli IGBT, gonilne plošče MOSFET, inverterji in drugi visoko{0}}moduli
- Osvetlitev LED: visoko{0}}zmogljivi substrati LED za podaljšanje življenjske dobe svetlobnega vira
- RF/mikrovalovi: Antenski nizi, moduli ojačevalnika moči
- Avtomobilska elektronika: krmilniki motorjev, radar za vozila, pogonski moduli
- Medicinska oprema: visoko{0}}natančne slikovne sonde, laserske pogonske plošče
V teh aplikacijah lahko združevanje keramičnih PCB-jev s tehnologijo težkih bakrenih vezij znatno izboljša upravljanje toplote sistema in električno stabilnost ter podaljša življenjsko dobo naprave.
Premisleki glede oblikovanja in izdelave
- Uskladite debelino bakra in širino sledi, da uravnotežite zmogljivost toka in odvajanje toplote
- Materiali z visoko toplotno prevodnostjo (npr. AlN, BeO) ustrezajo aplikacijam z visoko-gostoto moči in visoko{3}}frekvenčnostjo, vendar zahtevajo cenovne kompromise-
- Vmesne povezave v večplastnih keramičnih PCB-jih zahtevajo natančen nadzor krčenja pri sintranju
- V -zasnovah z visokim tokom lahko integracija procesov tiskanih vezij s težkim bakrom dodatno poveča zanesljivost
- Upoštevajte krhkost keramike v obliki plošče in zasnovi montaže
Povzetek
Ne glede na to, ali gre za tiskano vezje s keramično podlago ali keramično tiskano vezje iz aluminijevega oksida, je glavna vrednost keramičnega tiskanega vezja zagotavljanje robustne fizične in električne podpore za aplikacije z visokim toplotnim tokom, visoko-frekvenčnostjo in visoko-zanesljivostjo. Za inženirske projekte, ki premikajo meje zmogljivosti, keramično vezje ni le izbira materiala-, ampak je ključni dejavnik stabilnosti sistema.
Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. ima bogate izkušnje s proizvodnjo keramičnih tiskanih vezij in težkih bakrenih tiskanih vezij, saj ponuja rešitve na enem-od izbire materiala in strukturnega oblikovanja do množične proizvodnje, kar pomaga vašim izdelkom, da se odlikujejo na trgih z visoko-močjo in visoko-zanesljivostjo.
Posvetujte se z našimi inženirji nainfo@pcba-china.comin izkusite storitve STHL{0}}začenši s keramičnim tiskanim vezjem danes.
Priljubljena oznake: keramični PCB, proizvajalci, dobavitelji, tovarna keramičnih PCB
