સિરામિક પીસીબી બોર્ડનો પરિચય અને ફાયદા અને ગેરફાયદા

1. શા માટે સિરામિક સર્કિટ બોર્ડનો ઉપયોગ કરો

સામાન્ય PCB સામાન્ય રીતે કોપર ફોઇલ અને સબસ્ટ્રેટ બોન્ડિંગથી બનેલું હોય છે, અને સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી મોટે ભાગે ગ્લાસ ફાઇબર (FR-4), ફિનોલિક રેઝિન (FR-3) અને અન્ય સામગ્રીઓ હોય છે, એડહેસિવ સામાન્ય રીતે ફિનોલિક, ઇપોક્સી, વગેરેની પ્રક્રિયામાં હોય છે. થર્મલ સ્ટ્રેસ, રાસાયણિક પરિબળો, અયોગ્ય ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અને અન્ય કારણોસર પીસીબી પ્રોસેસિંગ અથવા કોપર અસમપ્રમાણતાની બે બાજુઓને કારણે ડિઝાઇન પ્રક્રિયામાં, પીસીબી બોર્ડની વિવિધ ડિગ્રીઓ તરફ દોરી જવાનું સરળ છે.

પીસીબી ટ્વિસ્ટ

અને અન્ય પીસીબી સબસ્ટ્રેટ - સિરામિક સબસ્ટ્રેટ, હીટ ડિસીપેશન પર્ફોર્મન્સ, વર્તમાન વહન ક્ષમતા, ઇન્સ્યુલેશન, થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક, વગેરેને કારણે, સામાન્ય ગ્લાસ ફાઇબર પીસીબી બોર્ડ કરતાં વધુ સારા છે, તેથી તે ઉચ્ચ-પાવર પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ મોડ્યુલોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. , એરોસ્પેસ, લશ્કરી ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને અન્ય ઉત્પાદનો.

સિરામિક સબસ્ટ્રેટ્સ

એડહેસિવ કોપર ફોઇલ અને સબસ્ટ્રેટ બોન્ડિંગનો ઉપયોગ કરીને સામાન્ય પીસીબી સાથે, સિરામિક પીસીબી ઉચ્ચ તાપમાનના વાતાવરણમાં છે, કોપર ફોઇલ અને સિરામિક સબસ્ટ્રેટને એકસાથે બાંધવાના માર્ગ દ્વારા, મજબૂત બંધનકર્તા બળ, કોપર ફોઇલ ઘટશે નહીં, ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા, ઉચ્ચ ગુણવત્તામાં સ્થિર કામગીરી. તાપમાન, ઉચ્ચ ભેજનું વાતાવરણ

 

2. સિરામિક સબસ્ટ્રેટની મુખ્ય સામગ્રી

એલ્યુમિના (Al2O3)

એલ્યુમિના એ સિરામિક સબસ્ટ્રેટમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી છે, કારણ કે મોટાભાગના અન્ય ઓક્સાઇડ સિરામિક્સની તુલનામાં યાંત્રિક, થર્મલ અને ઇલેક્ટ્રિકલ ગુણધર્મોમાં, ઉચ્ચ શક્તિ અને રાસાયણિક સ્થિરતા, અને કાચા માલના સમૃદ્ધ સ્ત્રોત, વિવિધ તકનીકી ઉત્પાદન અને વિવિધ આકાર માટે યોગ્ય છે. . એલ્યુમિના (Al2O3) ની ટકાવારી અનુસાર 75 પોર્સેલેઈન, 96 પોર્સેલેઈન, 99.5 પોર્સેલેઈનમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. એલ્યુમિનાના વિદ્યુત ગુણધર્મો એલ્યુમિનાની વિવિધ સામગ્રીથી લગભગ પ્રભાવિત થતા નથી, પરંતુ તેના યાંત્રિક ગુણધર્મો અને થર્મલ વાહકતા મોટા પ્રમાણમાં બદલાય છે. ઓછી શુદ્ધતાવાળા સબસ્ટ્રેટમાં વધુ કાચ અને મોટી સપાટીની ખરબચડી હોય છે. સબસ્ટ્રેટની શુદ્ધતા જેટલી વધારે છે, તેટલું વધુ સરળ, કોમ્પેક્ટ, મધ્યમ નુકસાન ઓછું છે, પરંતુ કિંમત પણ વધારે છે

બેરિલિયમ ઓક્સાઇડ (BeO)

તે મેટલ એલ્યુમિનિયમ કરતાં ઊંચી થર્મલ વાહકતા ધરાવે છે, અને તે પરિસ્થિતિઓમાં વપરાય છે જ્યાં ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા જરૂરી છે. તાપમાન 300 ℃ થી વધી જાય પછી તે ઝડપથી ઘટે છે, પરંતુ તેનો વિકાસ તેની ઝેરી અસર દ્વારા મર્યાદિત છે.

એલ્યુમિનિયમ નાઈટ્રાઈડ (AlN) 

એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ સિરામિક્સ એ મુખ્ય સ્ફટિકીય તબક્કા તરીકે એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ પાવડર સાથેના સિરામિક્સ છે. એલ્યુમિના સિરામિક સબસ્ટ્રેટની તુલનામાં, ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર, ઇન્સ્યુલેશન ઉચ્ચ વોલ્ટેજનો સામનો કરે છે, નીચલા ડાઇલેક્ટ્રિક સતત. તેની થર્મલ વાહકતા Al2O3 કરતા 7~10 ગણી છે, અને તેનો થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક (CTE) લગભગ સિલિકોન ચિપ સાથે મેળ ખાય છે, જે ઉચ્ચ-શક્તિ સેમિકન્ડક્ટર ચિપ્સ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, શેષ ઓક્સિજનની અશુદ્ધિઓની સામગ્રી દ્વારા AlN ની થર્મલ વાહકતા ખૂબ પ્રભાવિત થાય છે, અને ઓક્સિજનની સામગ્રીને ઘટાડીને થર્મલ વાહકતા નોંધપાત્ર રીતે વધારી શકાય છે. હાલમાં, પ્રક્રિયાની થર્મલ વાહકતા

ઉપરોક્ત કારણોના આધારે, તે જાણી શકાય છે કે એલ્યુમિના સિરામિક્સ તેમના શ્રેષ્ઠ વ્યાપક પ્રદર્શનને કારણે માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ, પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, મિશ્ર માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને પાવર મોડ્યુલ્સના ક્ષેત્રોમાં અગ્રણી સ્થાને છે.

સમાન કદના બજાર (100mm×100mm×1mm) સાથે સરખામણી કરીએ તો, સિરામિક સબસ્ટ્રેટ કિંમતની વિવિધ સામગ્રી: 96% એલ્યુમિના 9.5 યુઆન, 99% એલ્યુમિના 18 યુઆન, એલ્યુમિનિયમ નાઈટ્રાઈડ 150 યુઆન, બેરિલિયમ ઓક્સાઈડ 650 યુઆન જોઈ શકાય છે. વિવિધ સબસ્ટ્રેટ વચ્ચેની કિંમતનો તફાવત પણ પ્રમાણમાં મોટો છે

3. સિરામિક પીસીબીના ફાયદા અને ગેરફાયદા

ફાયદા

  1. મોટી વર્તમાન વહન ક્ષમતા, 1mm 0.3mm જાડા કોપર બોડી દ્વારા સતત 100A કરંટ, લગભગ 17℃ તાપમાનમાં વધારો
  2. જ્યારે 100A પ્રવાહ સતત 2mm 0.3mm જાડા કોપર બોડીમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે તાપમાનમાં વધારો માત્ર 5℃ જેટલો થાય છે.
  3. બહેતર હીટ ડિસીપેશન પર્ફોર્મન્સ, નીચા થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક, સ્થિર આકાર, વાર્નિંગ કરવું સરળ નથી.
  4. વ્યક્તિગત સલામતી અને સાધનોની ખાતરી કરવા માટે સારું ઇન્સ્યુલેશન, ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પ્રતિકાર.

 

ગેરફાયદા

નાજુકતા એ મુખ્ય ગેરફાયદામાંનું એક છે, જે ફક્ત નાના બોર્ડ બનાવવા તરફ દોરી જાય છે.

કિંમત મોંઘી છે, ઈલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોની જરૂરિયાતો વધુ ને વધુ નિયમો, સિરામિક સર્કિટ બોર્ડ અથવા કેટલીક વધુ હાઈ-એન્ડ પ્રોડક્ટ્સમાં વપરાતી, લો-એન્ડ પ્રોડક્ટ્સ બિલકુલ ઉપયોગમાં લેવાશે નહીં.

4. સિરામિક પીસીબીનો ઉપયોગ

a હાઇ પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક મોડ્યુલ, સોલર પેનલ મોડ્યુલ, વગેરે

  1. ઉચ્ચ આવર્તન સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય, સોલિડ સ્ટેટ રિલે
  2. ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, એરોસ્પેસ, લશ્કરી ઇલેક્ટ્રોનિક્સ
  3. હાઇ પાવર એલઇડી લાઇટિંગ ઉત્પાદનો
  4. કોમ્યુનિકેશન એન્ટેના