1. Hvorfor bruke keramiske kretskort
Vanlig PCB er vanligvis laget av kobberfolie og substratbinding, og substratmaterialet er for det meste glassfiber (FR-4), fenolharpiks (FR-3) og andre materialer, lim er vanligvis fenolisk, epoksy, etc. I prosessen med PCB-behandling på grunn av termisk stress, kjemiske faktorer, feil produksjonsprosess og andre årsaker, eller i designprosessen på grunn av de to sidene av kobberasymmetri, er det lett å føre til forskjellige grader av forvrengning av PCB-kort
PCB Twist
Og et annet PCB-substrat - keramisk substrat, på grunn av varmeavledningsytelsen, strømbærende kapasitet, isolasjon, termisk ekspansjonskoeffisient, etc., er mye bedre enn vanlig glassfiber-PCB-kort, så det er mye brukt i høyeffekts kraftelektronikkmoduler , romfart, militær elektronikk og andre produkter.
Keramiske underlag
Med vanlig PCB som bruker selvklebende kobberfolie og substratbinding, er keramisk PCB i høytemperaturmiljø, gjennom måten å lime kobberfolie og keramisk substrat sammen, sterk bindekraft, kobberfolie vil ikke falle av, høy pålitelighet, stabil ytelse i høy temperatur, høy luftfuktighet miljø
2. Hovedmateriale av keramisk underlag
Alumina (Al2O3)
Alumina er det mest brukte substratmaterialet i keramisk substrat, fordi i mekaniske, termiske og elektriske egenskaper sammenlignet med de fleste andre oksidkeramikk, høy styrke og kjemisk stabilitet, og rik kilde til råmaterialer, egnet for en rekke teknologiproduksjoner og forskjellige former .I henhold til prosentandelen av alumina (Al2O3) kan deles inn i 75 porselen, 96 porselen, 99,5 porselen.De elektriske egenskapene til alumina påvirkes nesten ikke av det forskjellige innholdet av alumina, men dets mekaniske egenskaper og varmeledningsevne endres sterkt.Underlaget med lav renhet har mer glass og større overflateruhet.Jo høyere renheten til underlaget er, desto jevnere, kompaktere, middels tap er lavere, men prisen er også høyere
Berylliumoksid (BeO)
Den har høyere varmeledningsevne enn metallaluminium, og brukes i situasjoner hvor høy varmeledningsevne er nødvendig.Den synker raskt etter at temperaturen overstiger 300 ℃, men utviklingen er begrenset av toksisiteten.
Aluminiumnitrid (AlN)
Aluminiumnitridkeramikk er keramikk med aluminiumnitridpulver som den viktigste krystallinske fasen.Sammenlignet med alumina keramisk substrat, isolasjonsmotstand, isolasjon tåler høyere spenning, lavere dielektrisk konstant.Dens termiske ledningsevne er 7 ~ 10 ganger den for Al2O3, og dens termiske ekspansjonskoeffisient (CTE) er omtrentlig matchet med silisiumbrikke, som er veldig viktig for halvlederbrikker med høy effekt.I produksjonsprosessen påvirkes den termiske ledningsevnen til AlN i stor grad av innholdet av gjenværende oksygenurenheter, og den termiske ledningsevnen kan økes betydelig ved å redusere oksygeninnholdet.For tiden er den termiske ledningsevnen til prosessen
Basert på grunnene ovenfor, kan det være kjent at alumina-keramikk er i en ledende posisjon innen mikroelektronikk, kraftelektronikk, blandet mikroelektronikk og kraftmoduler på grunn av deres overlegne omfattende ytelse.
Sammenlignet med markedet av samme størrelse (100mm×100mm×1mm), forskjellige materialer av keramisk substrat pris: 96% aluminiumoksid 9,5 yuan, 99% aluminiumoksid 18 yuan, aluminiumnitrid 150 yuan, berylliumoksid 650 yuan, det kan ses prisgapet mellom ulike underlag er også relativt stort
3. Fordeler og ulemper med keramisk PCB
Fordeler
- Stor strømbærende kapasitet, 100A strøm kontinuerlig gjennom 1 mm 0,3 mm tykt kobberlegeme, temperaturøkning på ca. 17 ℃
- Temperaturøkningen er bare ca. 5 ℃ når 100A strøm kontinuerlig passerer gjennom en 2 mm 0,3 mm tykk kobberkropp.
- Bedre varmeavledningsytelse, lav termisk ekspansjonskoeffisient, stabil form, ikke lett å vri.
- God isolasjon, høy spenningsmotstand, for å sikre personlig sikkerhet og utstyr.
Ulemper
Skjørhet er en av de største ulempene, noe som fører til å lage bare små brett.
Prisen er dyr, kravene til elektroniske produkter flere og flere regler, keramiske kretskort eller brukt i noen av de mer high-end produkter, vil low-end produkter ikke brukes i det hele tatt.
4. Bruk av keramiske PCB
en.Høyeffekt elektronisk modul, solcellepanelmodul, etc
- Høyfrekvent bytte strømforsyning, solid state relé
- Bilelektronikk, romfart, militærelektronikk
- LED-belysningsprodukter med høy effekt
- Kommunikasjonsantenne