1. Зашто користити керамичке плоче
Обични ПЦБ је обично направљен од бакарне фолије и везивања супстрата, а материјал супстрата су углавном стаклена влакна (ФР-4), фенолна смола (ФР-3) и други материјали, лепак је обично фенол, епоксид итд. Обрада ПЦБ-а због термичког стреса, хемијских фактора, неправилног производног процеса и других разлога, или у процесу пројектовања због две стране асиметрије бакра, лако је довести до различитих степена савијања ПЦБ плоче
ПЦБ Твист
И још један ПЦБ супстрат - керамичка подлога, због перформанси одвођења топлоте, капацитета струје, изолације, коефицијента топлотног ширења, итд., Много је боља од обичне ПЦБ плоче од стаклених влакана, тако да се широко користи у модулима електронике велике снаге , ваздухопловство, војна електроника и други производи.
Керамичке подлоге
Са обичним ПЦБ-ом који користи лепљиву бакарну фолију и везивање супстрата, керамичка штампана плоча је у окружењу високе температуре, кроз начин спајања бакарне фолије и керамичке подлоге, јака сила везивања, бакарна фолија неће пасти, висока поузданост, стабилне перформансе у високим температура, висока влажност околине
2. Главни материјал керамичке подлоге
Алуминијум (Ал2О3)
Глиница је најчешће коришћени супстратни материјал у керамичкој подлози, јер у механичким, термичким и електричним својствима у поређењу са већином друге оксидне керамике, високе чврстоће и хемијске стабилности и богатог извора сировина, погодних за различите технологије производње и различитих облика . Према проценту глинице (Ал2О3) се може поделити на 75 порцелана, 96 порцелана, 99,5 порцелана. На електрична својства глинице готово да не утиче различит садржај глинице, али се њена механичка својства и топлотна проводљивост у великој мери мењају. Подлога ниске чистоће има више стакла и већу храпавост површине. Што је већа чистоћа подлоге, то је глаткији, компактнији, средњи губитак је мањи, али је и цена већа
Берилијум оксид (БеО)
Има већу топлотну проводљивост од металног алуминијума и користи се у ситуацијама када је потребна висока топлотна проводљивост. Брзо се смањује након што температура пређе 300℃, али је његов развој ограничен токсичношћу.
Алуминијум нитрид (АлН)
Керамика алуминијум нитрида је керамика са прахом алуминијум нитрида као главном кристалном фазом. У поређењу са керамичком подлогом од алуминијума, отпорност изолације, изолација издржава већи напон, нижу диелектричну константу. Његова топлотна проводљивост је 7~10 пута већа од Ал2О3, а коефицијент термичког ширења (ЦТЕ) је приближно усклађен са силицијумским чипом, што је веома важно за полупроводничке чипове велике снаге. У процесу производње на топлотну проводљивост АлН у великој мери утиче садржај заосталих нечистоћа кисеоника, а топлотна проводљивост се може значајно повећати смањењем садржаја кисеоника. Тренутно је топлотна проводљивост процеса
На основу наведених разлога, може се знати да је алуминијумска керамика на водећој позицији у области микроелектронике, енергетске електронике, мешовите микроелектронике и енергетских модула због својих врхунских свеобухватних перформанси.
У поређењу са тржиштем исте величине (100мм×100мм×1мм), цена различитих материјала керамичке подлоге: 96% глинице 9,5 јуана, 99% глинице 18 јуана, алуминијум нитрида 150 јуана, берилијум оксида 650 јуана, то може бити разлика у цени између различитих супстрата је такође релативно велика
3. Предности и недостаци керамичких ПЦБ-а
Предности
- Велики капацитет струје, струја од 100А континуирано кроз бакарно тело дебљине 1 мм и 0,3 мм, пораст температуре од око 17 ℃
- Пораст температуре је само око 5 ℃ када струја од 100 А непрекидно пролази кроз бакарно тело дебљине 2 мм и 0,3 мм.
- Боље перформансе одвођења топлоте, низак коефицијент топлотног ширења, стабилан облик, није лако савијати.
- Добра изолација, отпорност на висок напон, како би се осигурала лична сигурност и опрема.
Недостаци
Крхкост је један од главних недостатака, што доводи до израде само малих плоча.
Цена је скупа, захтеви електронских производа све више и више правила, керамичке плоче или се користе у неким од више хигх-енд производа, лов-енд производи се уопште неће користити.
4. Употреба керамичких ПЦБ-а
а. Електронски модул велике снаге, модул соларне плоче итд
- Високофреквентно прекидачко напајање, полупроводнички релеј
- Аутомобилска електроника, ваздухопловство, војна електроника
- Производи за ЛЕД осветљење велике снаге
- Комуникациона антена