1. Hvorfor bruge keramiske printplader
Almindelig PCB er normalt lavet af kobberfolie og substratbinding, og substratmaterialet er for det meste glasfiber (FR-4), phenolharpiks (FR-3) og andre materialer, klæbemiddel er normalt phenol, epoxy osv. I processen med PCB-behandling på grund af termisk stress, kemiske faktorer, ukorrekt produktionsproces og andre årsager, eller i designprocessen på grund af de to sider af kobberasymmetri, er det let at føre til forskellige grader af vridning af PCB-plader
PCB Twist
Og et andet PCB-substrat - keramisk substrat, på grund af varmeafledningsevnen, strømbærende kapacitet, isolering, termisk ekspansionskoefficient osv., er meget bedre end almindeligt glasfiber-printkort, så det er meget udbredt i højeffekts-elektroniske moduler , rumfart, militær elektronik og andre produkter.
Keramiske underlag
Med almindeligt PCB, der bruger klæbende kobberfolie og substratlimning, er keramisk PCB i højtemperaturmiljø, gennem binding af kobberfolie og keramisk substrat stykket sammen, stærk bindekraft, kobberfolie vil ikke falde af, høj pålidelighed, stabil ydeevne i høj temperatur, høj luftfugtighed miljø
2. Hovedmateriale af keramisk substrat
Alumina (Al2O3)
Aluminiumoxid er det mest almindeligt anvendte substratmateriale i keramiske substrater, fordi i mekaniske, termiske og elektriske egenskaber sammenlignet med de fleste andre oxidkeramik, høj styrke og kemisk stabilitet, og rig kilde til råmaterialer, velegnet til en række teknologifremstilling og forskellige former .Ifølge procentdelen af aluminiumoxid (Al2O3) kan opdeles i 75 porcelæn, 96 porcelæn, 99,5 porcelæn.Aluminas elektriske egenskaber påvirkes næsten ikke af det forskellige indhold af aluminiumoxid, men dets mekaniske egenskaber og termiske ledningsevne ændrer sig meget.Underlaget med lav renhed har mere glas og større overfladeruhed.Jo højere renheden af substratet er, jo mere glattere, kompakte, medium tab er lavere, men prisen er også højere
Berylliumoxid (BeO)
Den har højere varmeledningsevne end metalaluminium og bruges i situationer, hvor der er behov for høj varmeledningsevne.Det falder hurtigt, efter at temperaturen overstiger 300 ℃, men dets udvikling er begrænset af dets toksicitet.
Aluminiumnitrid (AlN)
Aluminiumnitridkeramik er keramik med aluminiumnitridpulvere som den vigtigste krystallinske fase.Sammenlignet med aluminiumoxid keramisk substrat, isolationsmodstand, isolering modstå højere spænding, lavere dielektrisk konstant.Dens termiske ledningsevne er 7 ~ 10 gange den for Al2O3, og dens termiske udvidelseskoefficient (CTE) er omtrent matchet med siliciumchip, hvilket er meget vigtigt for højeffekthalvlederchips.I produktionsprocessen påvirkes den termiske ledningsevne af AlN i høj grad af indholdet af resterende ilturenheder, og den termiske ledningsevne kan øges væsentligt ved at reducere iltindholdet.På nuværende tidspunkt er processens varmeledningsevne
Baseret på ovenstående årsager kan det vides, at aluminiumoxidkeramik er i en førende position inden for områderne mikroelektronik, effektelektronik, blandet mikroelektronik og effektmoduler på grund af deres overlegne omfattende ydeevne.
Sammenlignet med markedet af samme størrelse (100mm×100mm×1mm), forskellige materialer af keramisk substrat pris: 96% aluminiumoxid 9,5 yuan, 99% aluminiumoxid 18 yuan, aluminiumnitrid 150 yuan, berylliumoxid 650 yuan, det kan ses prisforskellen mellem forskellige substrater er også relativt stor
3. Fordele og ulemper ved keramisk PCB
Fordele
- Stor strømbærende kapacitet, 100A strøm kontinuerligt gennem 1 mm 0,3 mm tykt kobberlegeme, temperaturstigning på omkring 17 ℃
- Temperaturstigningen er kun omkring 5 ℃, når 100A strøm kontinuerligt passerer gennem 2 mm 0,3 mm tykt kobberlegeme.
- Bedre varmeafledningsydelse, lav termisk udvidelseskoefficient, stabil form, ikke let at vride.
- God isolering, højspændingsmodstand, for at sikre personlig sikkerhed og udstyr.
Ulemper
Skrøbelighed er en af de største ulemper, hvilket fører til kun at lave små brædder.
Prisen er dyr, kravene til elektroniske produkter flere og flere regler, keramiske kredsløb eller brugt i nogle af de mere high-end produkter, vil low-end produkter ikke blive brugt overhovedet.
4. Brug af keramisk PCB
en.Højeffekt elektronisk modul, solpanelmodul osv
- Højfrekvent switching strømforsyning, solid state relæ
- Bilelektronik, rumfart, militærelektronik
- LED-belysningsprodukter med høj effekt
- Kommunikationsantenne