1. Zašto koristiti keramičke ploče

Obični PCB obično je izrađen od bakrene folije i podloge za lijepljenje, a materijal podloge je uglavnom stakleno vlakno (FR-4), fenolna smola (FR-3) i drugi materijali, ljepilo je obično fenolno, epoksidno, itd. U procesu Obrada PCB-a zbog toplinskog stresa, kemijskih čimbenika, nepravilnog procesa proizvodnje i drugih razloga, ili u procesu dizajna zbog dvije strane asimetrije bakra, lako je dovesti do različitih stupnjeva savijanja PCB ploče

PCB Twist

I još jedan PCB supstrat – keramički supstrat, zbog performansi disipacije topline, nosivosti struje, izolacije, koeficijenta toplinskog širenja itd., puno je bolji od obične PCB ploče od staklenih vlakana, tako da se široko koristi u modulima energetske elektronike velike snage , zrakoplovna, vojna elektronika i drugi proizvodi.

Keramičke podloge

S običnim PCB-om koji koristi ljepljivu bakrenu foliju i spajanje supstrata, keramički PCB je u okruženju visoke temperature, kroz način spajanja bakrene folije i keramičkog supstrata zajedno, snažna sila vezivanja, bakrena folija neće otpasti, visoka pouzdanost, stabilna izvedba u visokoj temperatura, visoka vlažnost okoline

2. Glavni materijal keramičke podloge

Aluminij (Al2O3)

Glinica je najčešće korišten materijal za supstrat u keramičkoj podlozi, jer je u mehaničkim, toplinskim i električnim svojstvima u usporedbi s većinom drugih oksidnih keramika, visoka čvrstoća i kemijska stabilnost, te bogat izvor sirovina, pogodan za različite tehnologije proizvodnje i različite oblike .Prema postotku glinice (Al2O3) može se podijeliti na 75 porculan, 96 porculan, 99,5 porculan.Različiti sadržaji aluminijevog oksida gotovo da i ne utječu na električna svojstva glinice, ali se njegova mehanička svojstva i toplinska vodljivost jako mijenjaju.Podloga niske čistoće ima više stakla i veću hrapavost površine.Što je veća čistoća podloge, to je glatkija, kompaktnija, srednji gubitak je manji, ali je i cijena veća

Berilijev oksid (BeO)

Ima veću toplinsku vodljivost od metalnog aluminija, te se koristi u situacijama kada je potrebna visoka toplinska vodljivost.Brzo se smanjuje nakon što temperatura prijeđe 300 ℃, ali je njegov razvoj ograničen njegovom toksičnošću.

Aluminijev nitrid (AlN) 

Keramika aluminij nitrida je keramika s prahom aluminij nitrida kao glavnom kristalnom fazom.U usporedbi s aluminijevim keramičkim supstratom, izolacijski otpor, izolacija podnosi veći napon, nižu dielektričnu konstantu.Njegova toplinska vodljivost je 7~10 puta veća od Al2O3, a njegov koeficijent toplinske ekspanzije (CTE) je približno jednak silicijskom čipu, što je vrlo važno za poluvodičke čipove velike snage.U proizvodnom procesu na toplinsku vodljivost AlN uvelike utječe sadržaj zaostalih nečistoća kisika, a toplinska vodljivost može se značajno povećati smanjenjem sadržaja kisika.Trenutno, toplinska vodljivost procesa

Na temelju gore navedenih razloga, može se znati da je aluminijeva keramika na vodećoj poziciji u područjima mikroelektronike, energetske elektronike, mješovite mikroelektronike i energetskih modula zbog svojih vrhunskih sveobuhvatnih performansi.

U usporedbi s tržištem iste veličine (100mm×100mm×1mm), cijena različitih materijala keramičke podloge: 96% glinice 9,5 juana, 99% glinice 18 juana, aluminijev nitrid 150 juana, berilijev oksid 650 juana, može se vidjeti da razlika u cijenama između različitih supstrata također je relativno velika

3. Prednosti i nedostaci keramičkih PCB-a

Prednosti

1. Veliki kapacitet prijenosa struje, struja od 100 A kontinuirano kroz bakreno tijelo debljine 1 mm 0,3 mm, porast temperature od oko 17 ℃
2. Porast temperature je samo oko 5 ℃ kada struja od 100 A neprekidno prolazi kroz bakreno tijelo debljine 2 mm i 0,3 mm.
3. Bolja disipacija topline, nizak koeficijent toplinske ekspanzije, stabilan oblik, nije lako savijati.
4. Dobra izolacija, otpornost na visoki napon, kako bi se osigurala osobna sigurnost i oprema.

Nedostaci

Krhkost je jedan od glavnih nedostataka, što dovodi do izrade samo malih ploča.

Cijena je skupa, zahtjevi elektroničkih proizvoda sve više i više pravila, keramičke ploče ili se koriste u nekim od više high-end proizvoda, low-end proizvodi neće se uopće koristiti.

4. Korištenje keramičkih PCB-a

a.Elektronički modul velike snage, modul solarne ploče itd

1. Visokofrekventni prekidački izvor napajanja, poluprovodnički relej
2. Automobilska elektronika, zrakoplovstvo, vojna elektronika
3. LED rasvjetni proizvodi velike snage
4. Komunikacijska antena