1. Zakaj uporabljati keramična vezja

Navadni PCB je običajno izdelan iz bakrene folije in substrata, material substrata pa je večinoma steklena vlakna (FR-4), fenolna smola (FR-3) in drugi materiali, lepilo je običajno fenolno, epoksi itd. V procesu Obdelava PCB zaradi toplotne obremenitve, kemičnih dejavnikov, nepravilnega proizvodnega procesa in drugih razlogov ali v procesu načrtovanja zaradi dveh strani asimetrije bakra je enostavno privesti do različnih stopenj upogibanja plošče PCB

PCB Twist

In še en PCB substrat – keramični substrat je zaradi zmogljivosti odvajanja toplote, tokovne nosilnosti, izolacije, toplotnega razteznega koeficienta itd. veliko boljši od običajne PCB plošče iz steklenih vlaken, zato se pogosto uporablja v visokozmogljivih modulih močnostne elektronike , vesoljska, vojaška elektronika in drugi izdelki.

Keramične podlage

Z navadnim PCB z uporabo lepilne bakrene folije in vezave substrata je keramični PCB v okolju z visoko temperaturo, skozi način lepljenja bakrene folije in keramičnega substrata, sestavljenega skupaj, močna vezna sila, bakrena folija ne bo padla, visoka zanesljivost, stabilna zmogljivost v visokih temperatura, visoka vlažnost okolja

2. Glavni material keramične podlage

Aluminijev oksid (Al2O3)

Aluminijev oksid je najpogosteje uporabljen substratni material v keramičnem substratu, saj ima mehanske, toplotne in električne lastnosti v primerjavi z večino drugih oksidnih keramik, visoko trdnost in kemično stabilnost ter bogat vir surovin, primeren za različne tehnologije izdelave in različne oblike . Glede na odstotek aluminijevega oksida (Al2O3) lahko razdelimo na 75 porcelan, 96 porcelan, 99,5 porcelan. Na električne lastnosti aluminijevega oksida različna vsebnost aluminijevega oksida skoraj ne vpliva, močno pa se spremenijo njegove mehanske lastnosti in toplotna prevodnost. Substrat z nizko čistostjo ima več stekla in večjo hrapavost površine. Večja čistost podlage, bolj gladka, kompaktna, srednja izguba je manjša, vendar je tudi cena višja

Berilijev oksid (BeO)

Ima večjo toplotno prevodnost kot kovinski aluminij in se uporablja v situacijah, kjer je potrebna visoka toplotna prevodnost. Hitro se zmanjša, ko temperatura preseže 300 ℃, vendar je njegov razvoj omejen zaradi strupenosti.

Aluminijev nitrid (AlN) 

Keramika iz aluminijevega nitrida je keramika s prahom aluminijevega nitrida kot glavno kristalno fazo. V primerjavi s keramičnim substratom iz aluminijevega oksida, izolacijska upornost, izolacija prenese višjo napetost, nižjo dielektrično konstanto. Njegova toplotna prevodnost je 7-10-krat večja od Al2O3, njegov koeficient toplotne razteznosti (CTE) pa se približno ujema s silicijevim čipom, kar je zelo pomembno za polprevodniške čipe visoke moči. V proizvodnem procesu na toplotno prevodnost AlN močno vpliva vsebnost preostalih nečistoč kisika, toplotno prevodnost pa je mogoče znatno povečati z zmanjšanjem vsebnosti kisika. Trenutno je toplotna prevodnost procesa

Na podlagi zgornjih razlogov lahko vemo, da ima keramika iz aluminijevega oksida vodilni položaj na področju mikroelektronike, močnostne elektronike, mešane mikroelektronike in močnostnih modulov zaradi svoje vrhunske celovite zmogljivosti.

V primerjavi s trgom enake velikosti (100 mm × 100 mm × 1 mm), različni materiali cene keramične podlage: 96 % aluminijev oksid 9,5 juanov, 99 % aluminijev oksid 18 juanov, aluminijev nitrid 150 juanov, berilijev oksid 650 juanov, je razvidno, da cenovna vrzel med različnimi substrati je tudi relativno velika

3. Prednosti in slabosti keramičnih PCB

Prednosti

1. Velika tokovna nosilnost, tok 100 A neprekinjeno skozi bakreno telo debeline 1 mm in 0,3 mm, dvig temperature za približno 17 ℃
2. Temperatura se dvigne le za približno 5 ℃, ko tok 100 A nenehno teče skozi 2 mm in 0,3 mm debelo bakreno telo.
3. Boljše odvajanje toplote, nizek koeficient toplotnega raztezanja, stabilna oblika, ni enostavno zvijanje.
4. Dobra izolacija, odpornost na visoko napetost, za zagotovitev osebne varnosti in opreme.

Slabosti

Krhkost je ena glavnih pomanjkljivosti, zaradi katere se izdelujejo le majhne deske.

Cena je draga, zahteve elektronskih izdelkov vse več pravil, keramična vezja ali uporabljena v nekaterih bolj vrhunskih izdelkih, nizkocenovni izdelki sploh ne bodo uporabljeni.

4. Uporaba keramičnih PCB

a. Elektronski modul visoke moči, modul solarne plošče itd

1. Visokofrekvenčni stikalni napajalnik, polprevodniški rele
2. Avtomobilska elektronika, vesoljska, vojaška elektronika
3. Visoko zmogljivi LED izdelki za razsvetljavo
4. Komunikacijska antena