Keramísk PCB

Keramísk PCB er stífur prentaður raflínaíhluti sem notar keramík efni sem insulerandi grunnefni, eins og aluminumoxíð Al₂O₃, aluminumnítríð AlN, silíkonnítríð Si₃N₄, og er hvolkið í koparfolíu til að mynda raflína lína. Það tilheyrir hámarksgóðum sérstökum PCB. Aðal einkennið er að varmaleiðni, innleiðni og hitaþol er langt meira en við hefðbundin FR-4 PCB.

Sem hámarksgæða sérstök PCB, eru kjarnakostir keramík-PCB ákveðnir í lykilmætum eins og hitaeðli, hitvistandæi, innri rafmagnsfrágreiningu og stöðugleika, eins og hér segir:

· Hágæða hitaeðlisgeta:

Hitaleiðrunarkeramíkgrunns (aðallega almennt nítríð) getur náð 170–230 W/(m·K), sem er meira en 500 sinnum hærri en hefðbundin FR-4 PCB (ca 0,3 W/(m·K)). Hún getur flýtt hitann sem myndast í háhraða tæki fljótt burt, dragið úr hitahækkun tækjanna og forðað sér hitabrotum. Hún er samhæf við aðstæður með mikla hlutfallslega hitaeðli eins og IGBT-modul og háhraða LED. háhraða tæki, flýtir hratt af stað hitanum sem myndast í þeim, minnkar hitahækkun tækjanna og koma í veg fyrir hitavillur. Hún er samhæf við aðstæður með hátt hitaeðlisfjölgun eins og IGBT-modul og háhraða ljósdiódur.

· Yfirborðshátt hitvistandæi:

Langtímareksturshiti getur náð yfir 200°C og getur stundað hita yfir 500°C á stuttan tíma, sem er lang margfalt betra en FR-4 PCB (≤130°C). Hún getur lagt sig á jafna við orkustarfsemi í umhverfi með gríðarlegum hitastig eins og geimferð og industríutgerð til hágóða hitastigi án þess að valda myndbreytingu eða eldrun á undirlagi vegna hárar hitastiganna.

· Frábær innrenningarstyrkur:

Niðrbrotshnappur ≥10 kV/mm, innrenningaraðgerð lang betri en FR-4 PCB, getur unnið stöðugt í háspennukringum, forðast leka- og niðrbrotshættu og uppfyllir kröfur um innrenningaröryggi fyrir hleðslustöðvar og há spennu iðnaðarstýringarútbúnað.

· Góð hitaeignasamhæfni:

Hitabragðstuðull keramískra undirlaga er nálægt því sem dagvöldu á hálfleiðaraskelkippa (eins og silícíumkippa), sem getur minnkað hitaspennuna sem veldur hitabreytingum, minnkar hættu á sprungubildun og afdelingu á tengingunni milli kipsins og undirlagsins og aukið treyggju og notkunarlíf líkans milli kipsins og undirlagsins, og aukið treyggju og notkunarlíf líkans.

· Efna- og umhverfisstöðugleiki:

Varanlegt gegn sýrum og álka, geislun og rot. Frammistaðan minnkar ekki í hartu umhverfi eins og raka, sterkt rafsegulsvið og geislun. Hentar sérstökum aðstæðum eins og loftfar, sjóferða könnun og búnaður í kjarnorkiðjum.

· Há mótorkraftur:

Hefur keramíska undirlagshylki hár mótorkraft og sterka átaksheldni. Sérstaklega silikonítíðu keramíska rafmagnsborð, geta þau tekið á móti mótorkrafti eins og virkjun og árekstur, sem gerir þau hentug fyrir tíð reglulegri virkjun vinnuskipulag í bifreiðum og rafbúnaði.

· Lág dielektrísku tapsmargfeldi:

Keramíska efni hafa stöðugt dielektrískt fastatölu og lágan dielektrískan tapsmargfelda, sem leiðir til lítils taps á rásinni í hámætti rásir. Hentar hámættum notkunarásum eins og 5G gistöðvar RF módúlar og raddarútbúnaður.

Framleiðsluaðferð keramískra rafmagnsborða veikir frá etxunaraðferð hefðbundinna FR-4 PCB. Meðalpunkturinn liggur á traustri sameiningu keramísks undirlags og koparlags. Aðalframleiðsluaðferðirnar má skipta í eftirfarandi flokka, hvor og einn með sín eigin tæknieiginleika og notkunarsviði:

Bein kopardekklímunaraðferð

· Meðalprincip: Koparfoila og alumínuoxíð/alumíníunítrid keramískt undirlag eru sett í eitektískt samsvið við háhiti (1065~1083℃, nálægt smeltpunkt kopars). Notkun er gerð á kopar-súrefni-keramískri eitektískri endurskiptingu til að mynda metallúrgíska festingu, sem leysir fyrir varanlega tengingu milli kopars og keramíkar.

· Framvinduskref : Hreinsun keramískra undirlags → klipping mýsbrúnarfolíu → lamination á mýsbrúnarfolíu og keramík → hár hiti, tómrymdar-eitektík sintering → kæling → króningarósetning → endanleg athugasemd við vöru.

· Lykkjueiginleikar:

Hár festinguftyrkur (skurðviðþöll ≥20 MPa), mjög góð hitaleiðni (engin milliskífubinding),

Mýsbrúnlageyfisþykkt hefur breiðan kostur (0,1 til 3 mm) og styður hönnun þykkrar mýsbrúnaeðlis.

Er veðriðráttur og hitafrárennslisráttur og hentar fyrir háhraða tæki.

Gallar: Há sinterhitastig, strangar kröfur til búnaðar, aðeins hentar fyrir almennt oxíð og almennt nítríð keramík, ekki samhæfjanlegt við silíkónnítríð.

Notkunarsvæði: Undirlag fyrir IGBT-modúl, aflmodúlar fyrir hleðslustöðvar, undirlag fyrir háhraða LED-ljós.

Virk metallbrosunaraðferð

· Meðalprincip: Milli koparfolíusins og keramíkundirlagsins er bætt við leður sem inniheldur virka málma eins og títan og zirkón. Undir tómrymi umhverfi við hitastig 800 til 950°C gerast efnahrun á keramíkyfirborðinu sem myndar efnavönd, á meðan leðurinn bráðnar og festir koparfolíuið við keramíkina. á meðan leðurinn bráðnar festir hann koparfolíuið við keramíkina.

· Framleiðslubragð: Forkröft keramíkundirlags → Beiting leðurs → Laga koparfolíus og keramík → Bráðleðun í tómrymi → Rásaframleiðsla → Lokakröftun.

· Lykkjueiginleikar:

Hún er mjög lögunhæf og hægt að nota á öllum tegundum keramíkundirlaga eins og alúmínu, alúmínínítríð, silícíunnítríð o.fl.

Bráðleðunartemperaturen er lægri en hjá DBC, sem veldur minni skemmd á keramíkundirlaginu.

Há festingarstyrkur og mjög góð ánþol gegn hita- og kælduhrðum (engin bilun eftir ≥1000 hringrun á -40 til 150°C).

Gallar: Verð á leður til bráðleðunar er hátt, og ferlið er flóknara en DBC.

Notandanáttur: Silíkótnítíð keramíska PCBS fyrir loft- og rúmferðafræði, háröryggi vélrásar undirlög fyrir ökutæki.

Þykkmýskaferli

· Meðalprincip: Málmmyri (silfur, kopar, palladíum-silfurlífg) er sótt á yfirborð keramísks undirlags með sía. Eftir háhitasintering festist málmmyrin og myndar leiðandi rásir, sem felur í sér að ekki sé þörf á koparfoilsóningu.

· Framleiðslubragð: Hreinsun keramísks undirlags → Sía af málmmýri → þurrkun → háhitasintering → margfeldungarsóning/sintering (þykkja rásarinnar eftir krefjum) → Prentun insuleringslags (ef fleiri lög eru töfubindi) → endanleg athugun vöru.

· Lykkjueiginleikar:

Ferlið er sveigjanlegt, getur framleitt fínnar rásir og styður marglaga tengingar.

Það er að mestu ódýrt og hentar fyrir smáseríuframleiðslu og sérsniðna framleiðslu.

Gömlur: Hitaleiðranleiki rása er lægri en við koparbelegnun, koparleirinn er við kvíða til oxiðunar og áreiðanleikinn er aðeins lægri.

Notkunarsvið: Smáskynjara rásarbörð, hámagns keramísk pab-borð fyrir lyfjatækni, lagmarks keramísk undirlög.

Lág hitastæðu sambrauð keramísk aðferð

· Meðalprincip: Keramísk duft blandað við lífrænn tvinn til að mynda hrákeramísk folíu. Holur eru stungnar og metalblettur (silfur, kopar) fyllt á hrákeramísku folíuna til að mynda raunvörur/geymslur. Eftir að margir lög af hrákeramísku folíu eru sett saman, eru þau samanseld í lágri hitastigi og mynda marglaga keramísk PCB í einu ferli.

· Framleiðslubragð: Undirbúningur hráporcelansrips → Borning → Fylling með metallleiri → laglegging og stabling → lág hitastigssambrennsla → yfirborðs metallhýsingu → athugun á útbúnu vöru.

· Lykkjueiginleikar:

Hægt er að ná mikillþéttum marglögnum rása og sameina virk hluti (viðnám, vefjara) innan undirlagsins.

Há víddanákvæmni, með hitaeðlisstuðul sem passar við hálfleiðaröndum.

Gegnir: Flókinn ferli, langur hringferðartími, háar kostnaðar og takmarkað línubreidd.

Notkunarsvið: RF-modúlar fyrir 5G-basastöðvar, smáræmd keramíska prentplötu fyrir geimföru, tæki fyrir hámælt samskipti.

Háhitasteypt keramískt ferli

· Meðalprincip: Líkt og LTCC, en notar hrein keramískt duft; steypingartemperaturen er allt að 1500 til 1600°C, og metallleimurinn notar hábræðismálta efnis eins og volfrám og molybden.

· Lykkjueiginleikar:

Keramíkin er með háþéttu, og samanburðarlega mikill vélrænn styrkur og hitaþol hennar eru langt yfir því sem LTCC býður upp á.

Gallar: Steypingartemperaturen er mjög há, leiðarlaga evn metallleimsins er lágt og kostnaðurinn er dýr.

Viðeigandi aðstæður: Yfirborðsháhitamhverfi, keramíska PCB fyrir kjarnorkubúnað.

Keramíska prentplötu (PCB), sem einkennast af mjög góðri varmaleiðni, hitaþol og innleiðingu, eru aðallega notuð í hámarki ásökunum þar sem gæði varmahrunss og áreiðanleiki eru áherslur. Lykilsvæðir og sérstök notkun eru eftirfarandi:

Á sviði nýrra orkubíla

· Meðalhliðar: Hleðslustöðvarrafmagnsmodul, innbyggður snúðbreyti, vélarstjóri, háspennuborð stjórnunarkerfis akkum, LED-bílaljósadriftarplata.

· Notkunarmöguleikar:

Getur borið mikla rafstrauma, dreift hita fljótt, standið ásvarmavæxlu í hitastigi í bílum, tryggt áreiðanlega rekstur rafmagnstækja og uppfyllt mjög há hitanetgáttarkröfur fyrir plötu af keramík úr aluminum nítríði.

Sviðið semur og rafmagnstækja

· Meðalhliðar: Undirstöðu IGBT-moduls, undirstöðu MOSFET-pakkningar, undirstöðu hárafmagns LED-hitadreifingar, undirstöðu ljósgeislapakkningar, undirstöðu RF-rafmagnsfræðinga.

· Notkunarmöguleikar: Hitastigsskiptingarstuðull keramískra undirlaga samsvarar hitastigsskiptingarstuðli hálfleiðaraskifa, sem minnkar tilburði vegna hitaspennu. Leiðni þess er langt hærri en FR-4, sem leysir vandamálið við hitaevni í kraftmiklum tæki. Þar meðal eru PCB-undirlög af kerami frá þykfilmagerð sem henta fyrir massaframleiðslukröfur LED-a.

Loftfar- og herforritasvið

· Meðalhliðar: Loftborin raddaraforkumódúl, satellíta afgreiðsluborð fyrir rafmagn, stýriborð fyrir rakettvél, stýriplötu fyrir stjórnunarstefnuvopna, stýriplötu fyrir aflmikla rafhreyfingar í ómannsflugvél.

· Notkunarmöguleikar:

Silikonítres (Si₃N₄) eða HTCC-gerð keramískar PCB-plötur eru varnarbruggnar gegn ekstremum hitastigum, virkjun og skömmum, ásamt geislun, og henta þess vegna fyrir hart starfs umhverfi í loft- og rúmferðatækjum og herforræðum. iðgreinar.

Sviðið heilbrigðistækni

· Meðalhliðar: Aflgeisli fyrir háfrekensorvi, PCB-stýriplata fyrir gradaflögun í kjarnagreiningu (MRI), stýriplata fyrir lasertækjameðferð, háspenna afltenging fyrir andarfarartæki.

· Notkunarmöguleikar:

Há íhlutningsstyrk (til að forðast leka), há hitaþol, stöðugur merkjageislun, uppfyllir öryggis- og áreiðanleikakröfur læknisbúnaðar, kostnaðarnýting alvítra keramísk PCB er hentug fyrir venjuleg læknisnotkunssvið.

Sviðið vélstjórnunar og hámarka búnaðar

· Meðalhliðar: Undirlag fyrir háfrekvens-indukshitunarútbúnað, straumfærumótviðtakareining, vélstjórnborð fyrir iðnismannvél, merkjaborð fyrir hárhitatilfinningartæki, aflborð fyrir sólarorkuafbrytara.

· Notkunarmöguleikar:

Motstandar gegn háhiti, raka og skjálfta í iðnaðarumhverfi, hátt varmaleiðni keramísks PCB með DBC/AMB-aðferð tryggir langvarandi stöðugri rekstri háafli vélstjórnunarútbúnaðar.

Svið 5G-tengils og útvarpsbylgja

· Meðalhliðar: rF-aflagseining fyrir 5G-basastöð, undirlag fyrir millimetragolfsradar, háfrekvensborð fyrir samskiptabúnað með geimvél.

· Notkunarmöguleikar:

LTCC ferli keramískar PCBS geta náð mikill tíðni innleiðingar og innbyggingu virkra hluta, með lágan dielektrískan tap, hentugt fyrir hámætti merki millifærsla, og á sama tíma uppfylla hita dreifingarkröfur rafmagnstækja í geimstöðvum.

Sérstök umhverfis svið

· Meðalhliðar: Kerfi til kjarnaiðnaðarstýringarborð, dýpkannanlegur róbóttur kringlótt borð, hitaeftirlit fyrir iðnsluofn grunnplata.

· Notkunarmöguleikar:

Keramískar PCBS eru varnar gegn geislun, eyðingu og hátemperatúr. Frammistaðan minnkast ekki í alvarlegum aðstæðum eins og kjarnageislun, djúpshafsþrýstingi og hári ofnum. Beryllíumoxíð keramískar PCBS eru hentugar fyrir kjarnaiðnaðaraðstæður.