1. ¿Por qué usar tableros de circuito de cerámica?
Ordinary PCB is usually made of copper foil and substrate bonding, and the substrate material is mostly glass fiber (FR-4), phenolic resin (FR-3) and other materials, adhesive is usually phenolic, epoxy, etc. In the process of PCB processing due to thermal stress, chemical factors, improper production process and other reasons, or in the design process due to the two sides of copper asymmetry, it is easy to lead to different degrees of deformación de la placa PCB
Twist PCB
Y otro sustrato de PCB: el sustrato cerámico, debido al rendimiento de la disipación de calor, la capacidad de carga de corriente, el aislamiento, el coeficiente de expansión térmica, etc., son mucho mejores que la placa de PCB de fibra de vidrio ordinaria, por lo que se usa ampliamente en módulos electrónicos de energía de alta potencia, aeroespaciales, electronics militares y otros productos.
Sustratos de cerámica
Con la PCB ordinaria utilizando una lámina adhesiva de cobre y la unión de sustrato, la PCB de cerámica está en un entorno de alta temperatura, a través de la forma de unir la lámina de cobre y el sustrato de cerámica reconstruidos, la fuerza de unión fuerte, el papel de cobre no se caerá, un alto rendimiento estable en altas temperaturas, alta humedad ambiente de humedad.
2. Material principal del sustrato de cerámica
Alúmina (AL2O3)
La alúmina es el material de sustrato más utilizado en sustrato cerámico, porque en propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas en comparación con la mayoría de las otras cerámicas de óxido, la estabilidad de alta resistencia y química, y una rica fuente de materias primas, adecuadas para una variedad de fabricación de tecnología y diferentes formas. Según el porcentaje de alúmina (AL2O3) se puede dividir en 75 porcelana, 96 porcelana, 99.5 porcelana. Las propiedades eléctricas de la alúmina casi no se ven afectadas por el contenido diferente de la alúmina, pero sus propiedades mecánicas y su conductividad térmica cambian enormemente. El sustrato con baja pureza tiene más vidrio y rugosidad de la superficie más grande. Cuanto mayor sea la pureza del sustrato, más suave, compacta, la pérdida media es menor, pero el precio también es mayor
Óxido de berilio (beo)
Tiene mayor conductividad térmica que el aluminio metálico, y se usa en situaciones donde se necesita alta conductividad térmica. Disminuye rápidamente después de que la temperatura excede los 300 ℃, pero su desarrollo está limitado por su toxicidad.
Nitruro de aluminio (ALN)
La cerámica de nitruro de aluminio es cerámica con polvos de nitruro de aluminio como la fase cristalina principal. En comparación con el sustrato cerámico de alúmina, la resistencia al aislamiento, el aislamiento soporta un voltaje más alto, constante dieléctrica más baja. Su conductividad térmica es 7 ~ 10 veces que la de Al2O3, y su coeficiente de expansión térmica (CTE) se combina aproximadamente con chips de silicio, que es muy importante para los chips semiconductores de alta potencia. En el proceso de producción, la conductividad térmica de ALN se ve muy afectada por el contenido de las impurezas residuales de oxígeno, y la conductividad térmica puede aumentar significativamente al reducir el contenido de oxígeno. En la actualidad, la conductividad térmica del proceso
Según las razones anteriores, se puede saber que la cerámica de alúmina está en una posición de liderazgo en los campos de microelectrónicas, electrónica de potencia, microelectrónica mixta y módulos de energía debido a su rendimiento integral superior.
En comparación con el mercado del mismo tamaño (100 mm × 100 mm × 1 mm), diferentes materiales del precio del sustrato de cerámica: 96% de alúmina 9.5 yuanes, 99% de alúmina 18 yuanes, nitruro de aluminio 150 yuan, óxido de berilio 650 yuan, se puede ver que la brecha de precio entre los diferentes sustratos también es relativamente relativamente grande relativamente grande en lo relativamente grande en lo relativamente grande, en lo relativamente grande, una gran gran gran gran gran grande es relativamente grande en relación es relativamente grande en lo relativamente grande.
3. Ventajas y desventajas de PCB de cerámica
Ventajas
- Gran capacidad de carga de corriente, 100a corriente continuamente a través de un cuerpo de cobre de 0.3 mm de espesor, aumento de temperatura de aproximadamente 17 ℃
- El aumento de la temperatura es de solo 5 ℃ cuando la corriente 100A pasa continuamente a través de un cuerpo de cobre de 0.3 mm de 0.3 mm de espesor.
- Mejor rendimiento de disipación de calor, bajo coeficiente de expansión térmica, forma estable, no fácil de deformar.
- Buen aislamiento, alta resistencia a voltaje, para garantizar la seguridad y el equipo personal.
Desventajas
La fragilidad es una de las principales desventajas, lo que lleva a hacer solo pequeñas tablas.
El precio es costoso, los requisitos de los productos electrónicos cada vez más reglas, placa de circuito de cerámica o utilizados en algunos de los productos más de alta gama, los productos de gama baja no se utilizarán en absoluto.
4. Uso de PCB de cerámica
a. Módulo electrónico de alta potencia, módulo de panel solar, etc.
- Fuente de alimentación de conmutación de alta frecuencia, relé de estado sólido
- Electrónica automotriz, aeroespacial, electrónica militar
- Productos de iluminación LED de alta potencia
- Antena de comunicación