1. Зачем использовать керамические платы
Обычная печатная плата обычно изготавливается из медной фольги и соединения подложки, а материалом подложки в основном является стекловолокно (FR-4), фенольная смола (FR-3) и другие материалы, клей обычно бывает фенольным, эпоксидным и т. д. В процессе Обработка печатной платы из-за термического напряжения, химических факторов, неправильного производственного процесса и других причин или в процессе проектирования из-за двух сторон асимметрии меди легко привести к разной степени деформации печатной платы.
Скрутка печатной платы
И еще одна подложка печатной платы - керамическая подложка, благодаря характеристикам рассеивания тепла, пропускной способности тока, изоляции, коэффициенту теплового расширения и т. д., намного лучше, чем обычная плата из стекловолокна, поэтому она широко используется в модулях мощной силовой электроники. , аэрокосмическая, военная электроника и другая продукция.
Керамические подложки
При использовании обычной печатной платы с использованием клейкой медной фольги и склеивания подложки керамическая печатная плата находится в высокотемпературной среде, благодаря соединению медной фольги и керамической подложки вместе, сильная сила связывания, медная фольга не отваливается, высокая надежность, стабильная производительность при высоких нагрузках. температура, высокая влажность окружающей среды
2. Основной материал керамической подложки.
Глинозем (Al2O3)
Глинозем является наиболее часто используемым материалом подложки в керамической подложке, поскольку его механические, термические и электрические свойства по сравнению с большинством других оксидных керамик, высокая прочность и химическая стабильность, а также богатый источник сырья, подходящий для различных технологий производства и различных форм. .По процентному содержанию глинозема (Al2O3) фарфор можно разделить на фарфор 75, фарфор 96, фарфор 99,5.На электрические свойства глинозема различное содержание глинозема почти не влияет, но сильно изменяются его механические свойства и теплопроводность.Подложка с низкой чистотой имеет больше стекла и большую шероховатость поверхности.Чем выше чистота подложки, тем более гладкая, компактная, средние потери ниже, но и цена выше.
Оксид бериллия (BeO)
Он имеет более высокую теплопроводность, чем металлический алюминий, и используется в ситуациях, когда необходима высокая теплопроводность.Он быстро снижается после того, как температура превышает 300 ℃, но его развитие ограничивается токсичностью.
Нитрид алюминия (AlN)
Керамика из нитрида алюминия представляет собой керамику с порошками нитрида алюминия в качестве основной кристаллической фазы.По сравнению с керамической подложкой из оксида алюминия, сопротивление изоляции, изоляция выдерживают более высокое напряжение, более низкую диэлектрическую проницаемость.Его теплопроводность в 7-10 раз выше, чем у Al2O3, а коэффициент теплового расширения (КТР) примерно соответствует кремниевому чипу, что очень важно для мощных полупроводниковых чипов.В процессе производства на теплопроводность AlN большое влияние оказывает содержание остаточных примесей кислорода, причем теплопроводность можно существенно повысить за счет снижения содержания кислорода.В настоящее время теплопроводность процесса
По вышеуказанным причинам можно сказать, что глиноземная керамика занимает лидирующие позиции в области микроэлектроники, силовой электроники, смешанной микроэлектроники и силовых модулей благодаря своим превосходным комплексным характеристикам.
По сравнению с рынком того же размера (100 мм × 100 мм × 1 мм), цена различных материалов керамической подложки: 96% глинозема 9,5 юаней, 99% глинозема 18 юаней, нитрид алюминия 150 юаней, оксид бериллия 650 юаней, видно, что разница в цене между различными подложками также относительно велика
3. Преимущества и недостатки керамических печатных плат.
Преимущества
- Большая допустимая нагрузка по току, непрерывный ток 100 А через медный корпус толщиной 1 мм и 0,3 мм, повышение температуры около 17 ℃.
- Повышение температуры составляет всего около 5 ℃, когда ток 100 А непрерывно проходит через медный корпус толщиной 2 мм и 0,3 мм.
- Лучшее рассеивание тепла, низкий коэффициент теплового расширения, стабильная форма, не легко деформируется.
- Хорошая изоляция, устойчивость к высокому напряжению, для обеспечения личной безопасности и безопасности оборудования.
Недостатки
Хрупкость – один из основных недостатков, из-за чего приходится изготавливать только небольшие доски.
Цена дорогая, требования к электронной продукции все больше и больше правил, керамическая плата или используется в некоторых продуктах более высокого класса, продукты низкого уровня не будут использоваться вообще.
4. Использование керамической печатной платы.
а.Электронный модуль высокой мощности, модуль солнечной панели и т. д.
- Высокочастотный импульсный источник питания, твердотельное реле
- Автомобильная электроника, аэрокосмическая промышленность, военная электроника
- Светодиодное осветительное оборудование высокой мощности
- Антенна связи