1. Waarom keramische printplaten gebruiken?
Gewone PCB's zijn meestal gemaakt van koperfolie en substraatbinding, en het substraatmateriaal is meestal glasvezel (FR-4), fenolhars (FR-3) en andere materialen, lijm is meestal fenol, epoxy, enz. Tijdens het proces van PCB-verwerking als gevolg van thermische spanning, chemische factoren, onjuist productieproces en andere redenen, of tijdens het ontwerpproces vanwege de twee kanten van koperasymmetrie, is het gemakkelijk om te leiden tot verschillende graden van kromtrekken van de printplaat
PCB-draaiing
En nog een PCB-substraat – keramisch substraat is, vanwege de warmteafvoerprestaties, het stroomdraagvermogen, de isolatie, de thermische uitzettingscoëfficiënt, enz., veel beter dan gewone glasvezel-printplaat, dus het wordt veel gebruikt in krachtige vermogenselektronicamodules , ruimtevaart, militaire elektronica en andere producten.
Keramische substraten
Bij gewone PCB's die zelfklevende koperfolie en substraatverbinding gebruiken, bevindt keramische PCB zich in een omgeving met hoge temperaturen, door de manier van het aan elkaar hechten van koperfolie en keramisch substraat, sterke bindkracht, koperfolie zal niet vallen, hoge betrouwbaarheid, stabiele prestaties bij hoge temperaturen temperatuur, hoge luchtvochtigheid
2. Hoofdmateriaal van keramisch substraat
Aluminiumoxide (Al2O3)
Aluminiumoxide is het meest gebruikte substraatmateriaal in keramische substraten, vanwege de mechanische, thermische en elektrische eigenschappen in vergelijking met de meeste andere oxide-keramische materialen, hoge sterkte en chemische stabiliteit, en een rijke bron van grondstoffen, geschikt voor een verscheidenheid aan technologische productie en verschillende vormen .Volgens het percentage aluminiumoxide (Al2O3) kan het worden onderverdeeld in 75 porselein, 96 porselein, 99,5 porselein.De elektrische eigenschappen van aluminiumoxide worden vrijwel niet beïnvloed door de verschillende inhoud van aluminiumoxide, maar de mechanische eigenschappen en thermische geleidbaarheid veranderen aanzienlijk.Het substraat met een lage zuiverheid heeft meer glas en een grotere oppervlakteruwheid.Hoe hoger de zuiverheid van het substraat, hoe gladder, compacter, gemiddeld verlies is lager, maar de prijs is ook hoger
Berylliumoxide (BeO)
Het heeft een hogere thermische geleidbaarheid dan metaalaluminium en wordt gebruikt in situaties waar een hoge thermische geleidbaarheid nodig is.Het neemt snel af nadat de temperatuur de 300℃ overschrijdt, maar de ontwikkeling ervan wordt beperkt door de toxiciteit ervan.
Aluminiumnitride (AlN)
Aluminiumnitride-keramiek is keramiek met aluminiumnitridepoeders als de belangrijkste kristallijne fase.Vergeleken met aluminiumoxide keramisch substraat, isolatieweerstand, isolatie bestand tegen hogere spanning, lagere diëlektrische constante.De thermische geleidbaarheid is 7 ~ 10 keer die van Al2O3, en de thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE) komt ongeveer overeen met die van een siliciumchip, wat erg belangrijk is voor halfgeleiderchips met hoog vermogen.Tijdens het productieproces wordt de thermische geleidbaarheid van AlN sterk beïnvloed door het gehalte aan resterende zuurstofonzuiverheden, en de thermische geleidbaarheid kan aanzienlijk worden verhoogd door het zuurstofgehalte te verlagen.Op dit moment is de thermische geleidbaarheid van het proces
Op basis van de bovenstaande redenen kan bekend worden dat aluminiumoxide-keramiek een leidende positie inneemt op het gebied van micro-elektronica, vermogenselektronica, gemengde micro-elektronica en vermogensmodules vanwege hun superieure alomvattende prestaties.
Vergeleken met de markt van dezelfde grootte (100 mm x 100 mm x 1 mm), verschillende materialen van keramische substraatprijs: 96% aluminiumoxide 9,5 yuan, 99% aluminiumoxide 18 yuan, aluminiumnitride 150 yuan, berylliumoxide 650 yuan, kan worden gezien dat Ook het prijsverschil tussen verschillende substraten is relatief groot
3. Voor- en nadelen van keramische PCB's
Voordelen
- Grote stroomcapaciteit, 100A stroom continu door 1 mm 0,3 mm dik koperen lichaam, temperatuurstijging van ongeveer 17 ℃
- De temperatuurstijging bedraagt slechts ongeveer 5℃ wanneer 100A stroom continu door een koperen behuizing van 2 mm en 0,3 mm dik gaat.
- Betere warmteafvoerprestaties, lage thermische uitzettingscoëfficiënt, stabiele vorm, niet gemakkelijk krom te trekken.
- Goede isolatie, hoge spanningsbestendigheid, om persoonlijke veiligheid en uitrusting te garanderen.
Nadelen
Breekbaarheid is een van de belangrijkste nadelen, wat ertoe leidt dat er alleen kleine borden worden gemaakt.
De prijs is duur, de eisen van elektronische producten steeds meer regels, keramische printplaten of gebruikt in sommige van de meer high-end producten, low-end producten zullen helemaal niet worden gebruikt.
4. Gebruik van keramische PCB's
A.Elektronische module met hoog vermogen, zonnepaneelmodule, enz
- Hoogfrequente schakelende voeding, solid-state relais
- Auto-elektronica, ruimtevaart, militaire elektronica
- Hoogvermogen LED-verlichtingsproducten
- Communicatie antenne