1. چرا از بردهای مدار سرامیکی استفاده کنیم؟

PCB معمولی معمولاً از فویل مس و چسباندن بستر ساخته می شود و مواد زیرلایه بیشتر از الیاف شیشه (FR-4)، رزین فنولیک (FR-3) و سایر مواد، چسب معمولاً فنولیک، اپوکسی و غیره است. پردازش PCB به دلیل تنش حرارتی، عوامل شیمیایی، فرآیند تولید نامناسب و دلایل دیگر و یا در فرآیند طراحی به دلیل عدم تقارن مسی، به راحتی منجر به درجات مختلف تاب برداشتن برد PCB می شود.

پیچ و تاب PCB

و زیرلایه PCB دیگر - بستر سرامیکی، به دلیل عملکرد اتلاف گرما، ظرفیت حمل جریان، عایق، ضریب انبساط حرارتی و غیره، بسیار بهتر از تخته مدار چاپی فیبر شیشه ای معمولی است، بنابراین به طور گسترده در ماژول های الکترونیکی با قدرت بالا استفاده می شود. ، هوافضا، الکترونیک نظامی و سایر محصولات.

بسترهای سرامیکی

با PCB معمولی با استفاده از فویل مسی چسبنده و اتصال بستر، PCB سرامیکی در محیط دمای بالا قرار دارد، از طریق اتصال فویل مسی و بستر سرامیکی به صورت تکه تکه شده، نیروی اتصال قوی، فویل مسی نمی افتد، قابلیت اطمینان بالا، عملکرد پایدار در بالا دما، محیط با رطوبت بالا

2. مواد اصلی بستر سرامیکی

آلومینا (Al2O3)

آلومینا متداول‌ترین ماده بستر مورد استفاده در زیرلایه‌های سرامیکی است، زیرا از نظر خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی در مقایسه با سایر سرامیک‌های اکسیدی، استحکام و پایداری شیمیایی بالا و منبع غنی مواد اولیه، مناسب برای انواع تکنولوژی‌های ساخت و اشکال مختلف است. . با توجه به درصد آلومینا (Al2O3) را می توان به 75 چینی، 96 چینی، 99.5 چینی تقسیم کرد. خواص الکتریکی آلومینا تقریباً تحت تأثیر محتوای متفاوت آلومینا نیست، اما خواص مکانیکی و هدایت حرارتی آن به شدت تغییر می کند. زیرلایه با خلوص پایین شیشه بیشتر و زبری سطح بزرگتری دارد. هرچه خلوص زیرلایه بیشتر باشد، افت صاف تر، فشرده تر و متوسط ​​کمتر است، اما قیمت نیز بالاتر است.

اکسید بریلیم (BeO)

رسانایی حرارتی بالاتری نسبت به آلومینیوم فلزی دارد و در شرایطی که رسانایی حرارتی بالا مورد نیاز است استفاده می شود. پس از فراتر رفتن دما از 300 درجه سانتیگراد به سرعت کاهش می یابد، اما توسعه آن به دلیل سمیت آن محدود می شود.

نیترید آلومینیوم (AlN) 

سرامیک نیترید آلومینیوم، سرامیک هایی با پودر نیترید آلومینیوم به عنوان فاز کریستالی اصلی است. در مقایسه با بستر سرامیکی آلومینا، مقاومت عایق، عایق مقاومت در برابر ولتاژ بالاتر، ثابت دی الکتریک کمتر. هدایت حرارتی آن 7 تا 10 برابر Al2O3 است و ضریب انبساط حرارتی آن (CTE) تقریباً با تراشه سیلیکونی مطابقت دارد که برای تراشه های نیمه هادی پرقدرت بسیار مهم است. در فرآیند تولید، هدایت حرارتی AlN تا حد زیادی تحت تأثیر محتوای ناخالصی‌های باقیمانده اکسیژن قرار می‌گیرد و هدایت حرارتی را می‌توان با کاهش محتوای اکسیژن به میزان قابل توجهی افزایش داد. در حال حاضر، هدایت حرارتی فرآیند

بر اساس دلایل فوق می توان دانست که سرامیک های آلومینا به دلیل عملکرد جامع برتر در زمینه های میکروالکترونیک، الکترونیک قدرت، میکروالکترونیک مختلط و ماژول های قدرت در جایگاه برتر قرار دارند.

در مقایسه با بازار با همان اندازه (100mm×100mm×1mm)، قیمت مواد مختلف زیرلایه سرامیکی: 96٪ آلومینا 9.5 یوان، 99٪ آلومینا 18 یوان، نیترید آلومینیوم 150 یوان، اکسید بریلیم 650 یوان، قابل مشاهده است. شکاف قیمت بین بسترهای مختلف نیز نسبتاً زیاد است

3. مزایا و معایب PCB سرامیکی

مزایا

1. ظرفیت حمل جریان بزرگ، جریان 100 آمپر به طور مداوم از طریق بدنه مسی 1 میلی متری 0.3 میلی متر، افزایش دما در حدود 17 درجه سانتیگراد
2. هنگامی که جریان 100 آمپر به طور مداوم از بدنه مسی 2 میلی متری به ضخامت 0.3 میلی متر عبور می کند، افزایش دما فقط حدود 5 درجه سانتیگراد است.
3. عملکرد اتلاف حرارت بهتر، ضریب انبساط حرارتی کم، شکل پایدار، تاب برداشتن آسان نیست.
4. عایق خوب، مقاومت در برابر ولتاژ بالا، برای اطمینان از ایمنی و تجهیزات شخصی.

معایب

شکنندگی یکی از معایب اصلی است که منجر به ساخت تخته های کوچک می شود.

قیمت گران است، الزامات محصولات الکترونیکی قوانین بیشتر و بیشتر، برد مدار سرامیکی یا استفاده در برخی از محصولات پیشرفته تر، محصولات کم پایان به هیچ وجه استفاده نخواهد شد.

4. استفاده از PCB سرامیکی

الف ماژول الکترونیکی با قدرت بالا، ماژول پنل خورشیدی و غیره

1. منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا، رله حالت جامد
2. الکترونیک خودرو، هوافضا، الکترونیک نظامی
3. محصولات روشنایی LED با قدرت بالا
4. آنتن ارتباطی