Mezi běžné typy keramických substrátů patří:
- Alumina Ceramic PCB: Nabízí vysokou nákladovou-efektivitu, tepelnou vodivost přibližně 20–25 W/m·K, vynikající izolaci a vysokou mechanickou pevnost, díky čemuž je vhodná pro většinu aplikací se středním- až vysokým-výkonem.
- Keramická deska plošných spojů z nitridu hliníku: Tepelná vodivost 170–230 W/m·K (a až 300 W/m·K), s koeficientem tepelné roztažnosti blízkým křemíku, je ideální pro vysoce-balení polovodičů a vysoko{4}}frekvenční aplikace.
- Keramická deska s oxidem berylnatým: Extrémně vysoká tepelná vodivost (209–330 W/m·K), druhá po diamantu, vhodná pro extrémně vysoké-teploty a vysokou-hustotu balení. Při zpracování jsou vyžadována přísná bezpečnostní opatření.
- Silnovrstvá keramická deska plošných spojů: Používá sítotiskovou -tištěnou tlustou-vrstvu vodičů, sintrovanou do obvodů. Odolné vůči vysokým teplotám a korozi, vhodné pro vysoce-spolehlivé aplikace.
- Jednostranné keramické PCB vs. Vícevrstvé keramické PCB: Jednostranné-desky nabízejí jednodušší strukturu a nižší cenu; vícevrstvé konstrukce umožňují složitější propojení, která se často používají ve špičkových{2}}výkonových modulech.
U některých-návrhů s vysokým výkonem jsou keramické substráty spárovány s procesy těžké mědi na desce plošných spojů, čímž se zvyšuje tloušťka mědi (např. 3 oz–10 oz), aby se výrazně zvýšila proudová kapacita a rozptyl tepla.
Výrobní procesy a výkonnostní výhody
Keramické desky plošných spojů lze vyrábět různými procesy, z nichž každý je vhodný pro jinou tloušťku, přesnost a požadavky na cenu
DPC (Direct Plated Copper)
PVD + proces galvanického pokovování, tloušťka mědi 10–140 μm, ideální pro vysoce-přesné obvody.
01
DBC (Direct Bonded Copper)
Oxidační lepení mědi na keramiku, tloušťka mědi do 140–350 μm, vhodné pro provedení Heavy Copper PCB.
02
LTCC (níz
Spékaný při 850–900 stupních, vhodný pro vícevrstvé obvody a vysokofrekvenční aplikace.
03
HTCC (vysoko{0}}teplotní ko{1}}vypalovaná keramika)
Spékané při 1600–1700 stupních, vhodné pro prostředí s vysokou-teplotou.
04
Proces tlustého filmu
Tisk vrstev vodiče/dielektrika na keramický substrát a poté slinování při vysoké teplotě.
05
Hlavní výhody výkonu
- Vysoká tepelná vodivost (25–330 W/m·K), daleko přesahující FR-4 (přibližně. 0.8–1 W/m·K)
- Nízký koeficient tepelné roztažnosti, snižující únavu pájeného spoje tepelným cyklováním
- Vynikající izolace, která chrání komponenty před poškozením teplem
- Odolnost proti korozi a vysokým-teplotám, stabilní provoz až do 800 stupňů
- Lze kombinovat s technologií Thick Copper PCB pro zvýšení hustoty výkonu a spolehlivosti
Typické aplikace
- Výkonová elektronika: moduly IGBT, desky ovladačů MOSFET, měniče a další-moduly s vysokým výkonem
- LED osvětlení: Vysoce{0}}výkonné LED substráty pro prodloužení životnosti světelného zdroje
- RF/mikrovlny: Anténní pole, moduly výkonových zesilovačů
- Automobilová elektronika: Řídicí jednotky motoru, radar vozidla, moduly pohonu
- Lékařské vybavení: Vysoce přesné{0}}zobrazovací sondy, desky laserových ovladačů
V těchto aplikacích může kombinace keramických desek plošných spojů s technologií Heavy Copper Circuit Board výrazně zlepšit řízení teploty systému a elektrickou stabilitu a prodloužit životnost zařízení.
Úvahy o designu a výrobě
- Slaďte tloušťku mědi a šířku stopy, abyste vyrovnali proudovou kapacitu a rozptyl tepla
- Materiály s vysokou tepelnou vodivostí (např. AlN, BeO) vyhovují aplikacím s vysokou-hustotou výkonu a-frekvencemi, ale vyžadují kompromisy v nákladech-
- Mezivrstvové spoje ve vícevrstvých keramických PCB vyžadují přesné řízení smrštění při slinování
- U vysoce{0}}proudých návrhů může integrace procesů s plošnými spoji Heavy Copper PCB dále zvýšit spolehlivost
- Zohledněte křehkost keramiky ve tvaru desky a provedení montáže
Shrnutí
Ať už se jedná o desku plošných spojů s keramickým substrátem nebo keramickou desku plošných spojů z oxidu hlinitého, základní hodnota keramické desky s plošnými spoji spočívá v poskytování robustní fyzické a elektrické podpory pro aplikace s vysokým tepelným tokem, vysokou-frekvencí a vysokou-spolehlivostí. U inženýrských projektů, které posouvají limity výkonu, není keramická deska s plošnými spoji jen volbou materiálu-je klíčovým faktorem stability systému.
Společnost Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. má rozsáhlé zkušenosti s výrobou keramických desek plošných spojů a desek plošných spojů z těžké mědi a nabízí-jednotná řešení od výběru materiálu a konstrukčního návrhu až po hromadnou výrobu, což vašim produktům pomáhá vyniknout na trzích s vysokým-výkonem a vysokou-spolehlivostí.
Poraďte se s našimi inženýry na adreseinfo@pcba-china.coma vyzkoušejte služby STHL-počínaje keramickou PCB ještě dnes.
Populární Tagy: keramické PCB, Čína výrobci keramických PCB, dodavatelé, továrna
