Erinevus keraamilise trükkplaadi ja tavapärase PCB plaadi vahel

Võrreldes traditsiooniliste trükkplaatidega (PCB), on keraamilistel trükkplaatidel palju eeliseid. Tänu oma kõrgele soojusjuhtivusele ja minimaalsele paisumistegurile (CTE) on keraamilistel trükkplaatidel rohkem funktsioone, lihtsamad funktsioonid ja parem jõudlus võrreldes tavaliste trükkplaatidega. Kas soovite saada rohkem teavet keraamilise PCB kohta ja selle kohta, kuidas need teie ettevõtte üldkulusid positiivselt mõjutavad? Selles artiklis käsitleme kõiki teadmisi keraamilise PCB, erinevate saadaolevate tüüpide ja nende enda kasutusjuhtude kohta.

Keraamilise PCB eelised ja puudused

Eelised: 1. Suurepärane soojusjuhtivus; 2. Vastupidavus keemilisele korrosioonile; 3. ühilduv mehaaniline tugevus; 4. hõlpsasti teostada suure tihedusega jälgimist; 5.CTA komponentide ühilduvus

Puudused: 1. maksumus on kõrgem kui standard PCB; 2. Kättesaadavus väheneb; 3. Habras ravi

Keraamilise PCB tüüp

Kõrge temperatuur

Võib-olla on kõige populaarsem keraamiline PCB tüüp kõrge temperatuuriga PCB. Kõrge temperatuuriga keraamiliste trükkplaatide jaoks mõeldud plaate nimetatakse tavaliselt kõrgtemperatuurse koospõlemise keraamika (HTCC) ahelateks. Need ahelad koosnevad toorkeraamika valmistamiseks liimidest, määrdeainetest, lahustitest, plastifikaatoritest ja alumiiniumoksiidist.

Kasutage toodetud primitiivseid keraamilisi materjale, seejärel katke materjal ja jälgige vooluahelat volframil või molübdeenmetallil. Pärast rakendamist on küpsetusahel kuni 48 tundi vahemikus 1600–1700 kraadi Celsiuse järgi. Kogu HTCC küpsetamine toimub gaasikeskkonnas, näiteks vesinikus.

Madal temperatuur

Erinevalt HTCC-st valmistatakse madalal temperatuuril koospõlevat keraamilist PCB-d, segades kristallklaasi kuldse paberimassiga metallplaadil oleva liimiga. Seejärel lõigake enne vooluringi umbes 900 kraadi Celsiuse järgi gaasiahju panemist ahel läbi ja vajutage kiht. Madala temperatuuriga koospõletav keraamiline PCB vähendab väljatõmbumist ja parandab kokkutõmbumist. Teisisõnu on neil suurepärane mehaaniline tugevus ja soojusjuhtivus võrreldes HTCC ja muud tüüpi keraamiliste PCB-dega. Soojust hajutavate toodete (nt LED-valgustid) kasutamisel annab LTCC soojuse hajumise eelis eelise.

Paks kile keraamika

Paksu membraaniga keraamiline vooluring sisaldab kulda ja keraamilistel põhimaterjalidel valmistatud elektroonikat. Pärast kasutuselevõttu küpsetage pasta 1,000 kraadi Celsiuse järgi või madalamal temperatuuril. Kuldjuhi lobri kõrge hinna tõttu on seda tüüpi trükkplaadid suurte trükkplaatide tootjate seas väga populaarsed.

Võrreldes traditsioonilise PCB-ga on paksukilekeraamiliste materjalide peamine eelis see, et paks membraankeraamika võib takistada vase oksüdatsiooni. Seega, kui keraamiliste trükkplaatide tootja on mures oksüdatsiooni pärast, võib ta paksu membraaniga keraamiliste ahelate valikust kasu saada. Mõned inimesed küsivad meilt sageli: "Mitu kihti keraamilist PCB-d?" Vastus sõltub aga kasutatava keraamilise PCB tüübist. Keraamilises PCB-s kasutatav minimaalne kiht on kaks kihti, kuid vastavalt toote toimivusele võib see mitu kihti suurendada. Laiusekalkulaatori jälgimine võib aidata tootjatel mõista nende PCB disaini spetsifikatsioone.

Keraamiline PCB kasutuskohver

Mälumoodul

Keraamilise PCB üks peamisi rakendusi on seotud salvestusmooduliga. Nendel PCB-del on mälu integraallülitused ja neid kasutatakse tavaliselt DDR SDRAM-i ja muude mäluga seotud arvutikomponentide tootmiseks. Kõigil üksikutes arvutites kasutatavatel RAM-idel peab olema keraamiline substraat PCB koos integreeritud mälumooduliga.

Vastuvõtu ja edastamise moodul

Keraamiline PCB teeb võimalikuks radaritehnoloogia tootmise. WestingHouse on esimene ettevõte, kes loob mitmekihilise keraamilise PCB-ga käivitamis- ja vastuvõtumooduleid, kuna neil on kõrge termiline ja ühilduvad CTE-d. Erinevalt tavapärasest PCB-st on keraamilised ahelad ainsad, mida saab kasutada ülekandemoodulite loomiseks.

Mitmekihiline ühendusplaat

Keraamiliste trükkplaatide üks peamisi müügiargumente on see, et nende võimsus on suurem kui tavalistel trükkplaatidel. Teisisõnu, võrreldes traditsioonilise PCB-ga, kasutab keraamiline PCB sama pindala, et mahutada rohkem komponente. Seetõttu on sellel mitmekihilist keraamilist PCB-d kasutades rohkem potentsiaalseid rakendusi.

Simulatsioon/digitaalne PCB

Erinevad andmetöötlusettevõtted kasutavad madala temperatuuriga keraamilisi skeeme (LTCC) täiustatud simulatsiooni- ja digitaalsete plaatide loomiseks, millel on suurepärased vooluahela jälgimise funktsioonid. Personaalarvutiettevõtted on LTCC-d kasutanud paljude kergete vooluringide loomiseks, vähendades seeläbi toote kogumassi ja minimeerides verevalumeid.

Päikesepaneelid

Nii HTCC-d kui ka LTCC-d kasutatakse päikesepaneelide ja muude fotogalvaaniliste (PV) elektripaneelide valmistamiseks. Fotogalvaanilises paneelis kasutatakse mitmekihilise keraamilise plaadi tehnoloogiat, et tagada eluiga ja piisav soojusjuhtivus.

Elektriline saatja

Üha enam levivad juhtmevabad jõuülekande- ja laadimismoodulid, muutudes olmeelektroonika seadmeteks. Need seadmed on ehitatud keraamilise PCB-tehnoloogiaga tänu nende ainulaadsele soojustõhususele ja soojust hajutavatele keraamilistele aluspindadele.

Keraamilist trükkplaati kasutatakse elektromagnetväljade tekitamiseks ning elektromagnetvälja kaudu edastatakse energia vastuvõtja ja saatja vahel. Induktiivne mähis aitab edastada elektrit algsest elektromagnetväljast ja muuta selle vastuvõtja ahela vooluks. Üldiselt on vastuvõtja vooluahel valmistatud keraamilisest PCB-materjalist.

Pooljuhtjahuti

Üha enam elektroonikaseadmeid muutuvad väikeseks. Tarbeelektroonika miniaturiseerimise taga on pooljuhtkiibid ning pooljuhtkiibid jäävad iga aastaga aina väiksemaks. Pooljuhtkiibid kasutavad mikrotootmistehnoloogiat, et saavutada suurem kiire integratsioon, säilitades samal ajal parima jälgimisvõime. Traditsiooniline PCB ei suuda täita kaasaegsete pooljuhtkiipide nõutavaid vooluahela funktsioone. Kuid keraamiliste pooljuhtahelate tekkimine on toonud kaasa suurepärase integratsiooni ja jõudluse mikroskeemide komponentide vahel. Seetõttu peetakse keraamilisi PCB substraate tavaliselt pooljuhttehnoloogia tulevikuks.

Suure võimsusega LED

Keraamiline aluspind annab parima aluse suure võimsusega LED-tuledele. Erinevalt traditsioonilisest PCB-st kasutab keraamiline vooluahel paksu kile tehnoloogiat, et maksimeerida soojuslikku efektiivsust. Seetõttu ei mõjuta LED-valgustite tekitatud soojus (umbes 70 protsenti LED-ide kaloritest) ahela tööefektiivsust. Teisisõnu, ainult keraamiline ahel suudab tagada LED-i sära jaoks vajaliku soojusliku efektiivsuse taseme. Kui LED on ehitatud keraamilistele vooluringidele, ei ole soojusliidese materjale (tuntud ka kui radiaator). Seega, kui tootja kasutab keraamilisi ahelaid, kulub LED-tulede tootmiseks ja hooldamiseks vähem materjale.

Keraamiline PCB tüüp

Alumiiniumoksiid

Tuntud ka kui AL2O3 ja metallist alusplaat. Alumiiniumoksiid on PCB tüüpi. See kasutab alumiiniummetallide ja vasekihtide vahel diisli soojusjuhtivust ja elektriisolatsioonimaterjali. See on eelistatud PCB, mis hõlmab soojuse hajumist ning üldist temperatuuri säilitamist ja reguleerimist. Alumiiniumkonstruktsioon koosneb tavaliselt kolmest kihist. Vaskahela kiht umbes 1 kuni 10 untsi. Paks, isolatsioonikiht soojusjuhtivusega ja elektriisolatsioonimaterjalist ning aluskiht vasest või alumiiniumist aluspinnast. Alumiiniumist PCB-sid on mitut tüüpi. On paindlikke tüüpe, segatüüpe, mitmekihilisi ja pooride tüüpe.

Ain

Ain, tuntud ka kui alumiiniumnitriid, on uus materjal ja see on välja töötatud äripõhise tootena. Viimase kahe aastakümne jooksul on sellel replikatsiooni ja kontrolli omadused. Ain on tõhus valik, kuna sellel on hea dielektriline jõudlus, madal soojuspaisumise koefitsient, kõrge soojusjuhtivus ja see ei reageeri tavalistele pooljuhtkemikaalidele. Alumiiniumnitriid-PCB-d kasutatakse tavaliselt radiaatorite, mikrolaineseadmete pakendamiseks, metallitöötluskomponentide sulatamiseks, elektroonikapakendi substraatideks ning pooljuhtide töötlemise ruumi fikseeritud seadmete ja isolaatorite jaoks.