1. Perché utilizzare i circuiti di ceramica

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 in diversi gradi di warping PCB Board

Twist PCB

E un altro substrato PCB: substrato ceramico, a causa delle prestazioni di dissipazione del calore, della capacità di carico attuale, dell'isolamento, del coefficiente di espansione termica, ecc., Sono molto migliori della normale scheda PCB in fibra di vetro, quindi è ampiamente utilizzato nei moduli di elettronica di potenza ad alta potenza, aerospazia, elettronica militare e altri prodotti.

Substrati ceramici

Con il PCB ordinario che utilizza un foglio di rame adesivo e un legame del substrato, il PCB ceramico è in ambiente ad alta temperatura, attraverso la via del legame in rame e il substrato ceramico messo insieme, una forte forza di legame, un foglio di rame non cadrà, elevata affidabilità, prestazioni stabili a temperatura elevata, ambiente di umidità ad alta temperatura

2. Materiale principale del substrato ceramico

Alumina (AL2O3)

L'allumina è il materiale del substrato più comunemente usato nel substrato ceramico, perché nelle proprietà meccaniche, termiche ed elettriche rispetto alla maggior parte delle altre ceramiche di ossido, ad alta resistenza e stabilità chimica e ricca fonte di materie prime, adatte a una varietà di manifatturie tecnologiche e forme diverse. Secondo la percentuale di allumina (AL2O3) può essere divisa in 75 porcellana, 96 porcellana, 99,5 porcellana. Le proprietà elettriche dell'allumina non sono quasi influenzate dal diverso contenuto di allumina, ma le sue proprietà meccaniche e la conducibilità termica cambiano notevolmente. Il substrato con bassa purezza ha più vetro e una più grande rugosità superficiale. Maggiore è la purezza del substrato, più perdita più fluida, compatta, media è inferiore, ma il prezzo è anche più elevato

Ossido di berillio (BEO)

Ha una conduttività termica più elevata rispetto all'alluminio metallico e viene utilizzato in situazioni in cui è necessaria un'alta conducibilità termica. Diminuisce rapidamente dopo che la temperatura supera i 300 ℃, ma il suo sviluppo è limitato dalla sua tossicità.

Nitruro di alluminio (ALN) 

Le ceramiche di nitruro di alluminio sono ceramiche con polveri di nitruro di alluminio come fase cristallina principale. Rispetto al substrato ceramico di allumina, la resistenza all'isolamento, l'isolamento rappresentano una tensione più elevata, una costante dielettrica inferiore. La sua conduttività termica è 7 ~ 10 volte quella di AL2O3 e il suo coefficiente di espansione termica (CTE) è approssimativamente abbinato al chip di silicio, che è molto importante per i chip a semiconduttore ad alta potenza. Nel processo di produzione, la conduttività termica di ALN è fortemente influenzata dal contenuto di impurità residue di ossigeno e la conduttività termica può essere significativamente aumentata riducendo il contenuto di ossigeno. Al momento, la conduttività termica del processo

Sulla base delle ragioni di cui sopra, si può sapere che la ceramica di allumina si trova in una posizione di leader nei campi di microelettronica, elettronica di alimentazione, microelettronica mista e moduli di potenza a causa delle loro prestazioni complete superiori.

Rispetto al mercato delle stesse dimensioni (100 mm × 100 mm × 1 mm), diversi materiali del prezzo del substrato in ceramica: alumina 96% 9,5 yuan, alumina al 99% 18 yuan, nitruro di alluminio 150 yuan, beryllio ossido 650 yuan, si può vedere che il divario di prezzo tra substrati è anche relativamente grande grande grande

3. Vantaggi e svantaggi del PCB ceramico

Vantaggi

1. Capacità di carico di grande corrente, corrente 100A Continuamente attraverso il corpo in rame spesso 1 mm 0,3 mm, aumento della temperatura di circa 17 ℃
2. L'aumento della temperatura è solo di circa 5 ℃ quando la corrente 100a passa continuamente attraverso il corpo in rame di spessore di 2 mm 0,3 mm.
3. Migliore prestazioni di dissipazione del calore, bassa coefficiente di espansione termica, forma stabile, non facile da deformare.
4. Buona isolamento, resistenza ad alta tensione, per garantire la sicurezza e le attrezzature personali.

Svantaggi

La fragilità è uno dei principali svantaggi, che porta a creare solo piccole schede.

Il prezzo è costoso, i requisiti dei prodotti elettronici sempre più regole, circuito in ceramica o utilizzati in alcuni dei prodotti più di fascia alta, i prodotti di fascia bassa non saranno affatto utilizzati.

4. Utilizzo del PCB ceramico

UN. Modulo elettronico ad alta potenza, modulo del pannello solare, ecc.

1. Alimentatore di commutazione ad alta frequenza, relè a stato solido
2. Elettronica automobilistica, aerospaziale, elettronica militare
3. Prodotti di illuminazione a LED ad alta potenza
4. Antenna di comunicazione