1. 세라믹 회로 기판을 사용하는 이유
일반 PCB는 일반적으로 동박과 기판 접착으로 만들어지며 기판 재료는 대부분 유리 섬유 (FR-4), 페놀 수지 (FR-3) 및 기타 재료이며 접착제는 일반적으로 페놀, 에폭시 등입니다. 열 응력, 화학적 요인, 부적절한 생산 공정 및 기타 이유로 인한 PCB 처리 또는 구리 비대칭의 양면으로 인한 설계 과정에서 PCB 보드의 휘어짐 정도가 달라지기 쉽습니다.
PCB 트위스트
그리고 또 다른 PCB 기판 – 세라믹 기판은 방열 성능, 전류 전달 용량, 절연, 열팽창 계수 등으로 인해 일반 유리 섬유 PCB 보드보다 훨씬 우수하므로 고전력 전력 전자 모듈에 널리 사용됩니다. , 항공 우주, 군용 전자 제품 및 기타 제품.
세라믹 기판
접착성 동박과 기판 결합을 사용하는 일반 PCB의 경우, 세라믹 PCB는 고온 환경에 있으며, 동박과 세라믹 기판을 서로 결합하는 방식을 통해 강한 결합력, 동박이 떨어지지 않으며 높은 신뢰성, 높은 온도에서 안정적인 성능을 제공합니다. 온도, 습도가 높은 환경
2. 세라믹 기판의 주요 재료
알루미나(Al2O3)
알루미나는 세라믹 기판에서 가장 일반적으로 사용되는 기판 재료입니다. 왜냐하면 대부분의 다른 산화물 세라믹에 비해 기계적, 열적, 전기적 특성이 높고 강도와 화학적 안정성이 높으며 풍부한 원료 공급원이 있어 다양한 기술 제조 및 다양한 모양에 적합하기 때문입니다. . 알루미나(Al2O3)의 비율에 따라 75도자기, 96자기, 99.5도자기로 나눌 수 있습니다. 알루미나의 전기적 특성은 알루미나 함량에 따라 거의 영향을 받지 않지만 기계적 특성과 열전도율은 크게 변합니다. 순도가 낮은 기판은 유리가 많고 표면 거칠기가 더 큽니다. 기판의 순도가 높을수록 더 부드럽고 콤팩트하며 중간 손실은 낮지만 가격도 높습니다.
산화베릴륨(BeO)
금속알루미늄보다 열전도율이 높아 높은 열전도율이 필요한 곳에 사용됩니다. 온도가 300℃를 초과하면 급격히 감소하지만 독성으로 인해 발달이 제한됩니다.
질화알루미늄(AlN)
질화알루미늄 세라믹은 질화알루미늄 분말을 주결정상으로 한 세라믹이다. 알루미나 세라믹 기판과 비교하여 절연 저항, 절연 저항은 더 높은 전압, 더 낮은 유전 상수를 견딜 수 있습니다. 열전도율은 Al2O3의 7~10배이며, 열팽창계수(CTE)는 고출력 반도체 칩에 매우 중요한 실리콘 칩과 대략 일치합니다. 생산 공정에서 AlN의 열전도도는 잔류 산소 불순물의 함량에 따라 크게 영향을 받으며, 산소 함량을 줄임으로써 열전도도를 크게 높일 수 있습니다. 현재 공정의 열전도도는
위의 이유를 바탕으로 알루미나 세라믹은 우수한 종합 성능으로 인해 마이크로 전자공학, 전력 전자공학, 혼합 마이크로 전자공학 및 전력 모듈 분야에서 선두 위치에 있음을 알 수 있습니다.
동일한 크기(100mm×100mm×1mm)의 시장과 비교하면 세라믹 기판의 재료 가격이 다릅니다: 96% 알루미나 9.5위안, 99% 알루미나 18위안, 질화알루미늄 150위안, 산화베릴륨 650위안, 서로 다른 기판 간의 가격 차이도 상대적으로 큽니다.
3. 세라믹 PCB의 장점과 단점
장점
- 큰 전류 전달 용량, 1mm 0.3mm 두께의 구리 본체를 통해 지속적으로 100A 전류, 약 17℃의 온도 상승
- 100A 전류가 2mm x 0.3mm 두께의 구리 몸체에 지속적으로 흐를 때 온도 상승은 약 5℃에 불과합니다.
- 더 나은 방열 성능, 낮은 열팽창 계수, 안정적인 모양, 뒤틀림이 쉽지 않습니다.
- 개인 안전과 장비를 보장하기 위해 우수한 절연성, 고전압 저항.
단점
취약성은 주요 단점 중 하나이며 이로 인해 작은 보드만 만들 수 있습니다.
가격이 비싸고, 전자 제품의 요구 사항이 점점 더 많아지고, 세라믹 회로 기판이 일부 고급 제품에 사용되거나 저가형 제품이 전혀 사용되지 않습니다.
4. 세라믹 PCB의 사용
에이. 고전력 전자모듈, 태양광 패널 모듈 등
- 고주파 스위칭 전원 공급 장치, 솔리드 스테이트 릴레이
- 자동차 전자, 항공 우주, 군사 전자
- 고출력 LED 조명 제품
- 통신 안테나