Els tipus de substrats ceràmics comuns inclouen:
- PCB de ceràmica d'alúmina: ofereix un alt cost-efectivitat, una conductivitat tèrmica d'aproximadament 20-25 W/m·K, un excel·lent aïllament i una gran resistència mecànica, el que el fa adequat per a la majoria d'aplicacions de potència mitjana- a-.
- PCB de ceràmica de nitrur d'alumini: conductivitat tèrmica de 170-230 W/m·K (i fins a 300 W/m·K), amb un coeficient d'expansió tèrmica proper al silici, el que el fa ideal per a l'envasament de semiconductors d'alta potència i aplicacions d'alta-freqüència.
- PCB de ceràmica d'òxid de beril·li: conductivitat tèrmica extremadament alta (209–330 W/m·K), només per darrere del diamant, adequat per a envasos d'alta-temperatura i alta-densitat. Es requereixen mesures de seguretat estrictes durant el processament.
- PCB de ceràmica de pel·lícula gruixuda: utilitza pasta conductora de pel·lícula gruixuda-impressió de pantalla-, sinteritzada per formar circuits. Resistent a altes temperatures i corrosió, adequat per a aplicacions d'alta-fiabilitat.
- PCB de ceràmica d'un sol costat versus PCB de ceràmica multicapa: les plaques d'una cara-ofereixen una estructura més senzilla i un cost més baix; Els dissenys multicapa permeten interconnexions més complexes, que s'utilitzen sovint en mòduls de potència-de gamma alta.
En alguns dissenys d'alta-potència, els substrats ceràmics es combinen amb processos de coure pesat per PCB, augmentant el gruix del coure (p. ex., 3 oz-10 oz) per millorar significativament la capacitat de corrent i la dissipació de calor.
Procés de fabricació i avantatges de rendiment
Les plaques de PCB de ceràmica es poden produir mitjançant diversos processos, cadascun adequat a diferents requisits de gruix, precisió i cost
DPC (coure xapat directe)
PVD + procés de galvanoplastia, gruix de coure 10–140 μm, ideal per a circuits d'alta-precisió.
01
DBC (Coure enllaçat directe)
Unió d'oxidació de coure a ceràmica, gruix de coure de fins a 140–350 μm, adequat per a dissenys de PCB de coure pesat.
02
LTCC (ceràmica cuita amb-co-temperatura baixa)
Sinteritzat a 850-900 graus, adequat per a circuits multicapa i aplicacions d'alta-freqüència.
03
HTCC (ceràmica cuita a-co-alta temperatura)
Sinteritzat entre 1600 i 1700 graus, adequat per a entorns-d'alta temperatura.
04
Procés de pel·lícula gruixuda
Impressió de capes conductores/dielèctriques sobre un substrat ceràmic, després sinterització a alta temperatura.
05
Avantatges bàsics de rendiment
- Alta conductivitat tèrmica (25–330 W/m·K), molt superior a FR-4 (aproximadament . 0.8–1 W/m·K)
- Baix coeficient d'expansió tèrmica, reduint la fatiga de la junta de soldadura del cicle tèrmic
- Excel·lent aïllament, protegint els components dels danys per calor
- Resistència a la corrosió i alta -temperatura, funcionament estable fins a 800 graus
- Es pot combinar amb la tecnologia Thick Copper PCB per augmentar la densitat de potència i la fiabilitat
Aplicacions típiques
- Electrònica de potència: mòduls IGBT, plaques de controlador MOSFET, inversors i altres mòduls{0}}d'alta potència
- Il·luminació LED: substrats LED d'alta-potència per allargar la vida útil de la font de llum
- RF/microones: matrius d'antenes, mòduls amplificadors de potència
- Electrònica de l'automòbil: controladors de motor, radar de vehicles, mòduls de controlador de potència
- Equipament mèdic: sondes d'imatge-d'alta precisió, plaques de controlador làser
En aquestes aplicacions, la combinació de PCB de ceràmica amb la tecnologia de placa de circuit de coure pesat pot millorar significativament la gestió tèrmica del sistema i l'estabilitat elèctrica, allargant la vida útil del dispositiu.
Consideracions de disseny i fabricació
- Combina el gruix del coure i l'amplada de traça per equilibrar la capacitat actual i la dissipació de calor
- Els materials d'alta conductivitat tèrmica (per exemple, AlN, BeO) s'adapten a aplicacions d'alta-densitat de potència i alta-freqüència, però requereixen compensacions de costos-
- Les connexions entre capes en PCB de ceràmica multicapa requereixen un control precís de la contracció de sinterització
- En dissenys d'alta-actualitat, la integració de processos de PCB de coure pesat pot millorar encara més la fiabilitat
- Tenir en compte la fragilitat de la ceràmica en forma de tauler i disseny de muntatge
Resum
Tant si es tracta d'un PCB de substrat ceràmic com d'un PCB de ceràmica d'alúmina, el valor bàsic d'una placa de circuit imprès de ceràmica rau en proporcionar un suport físic i elèctric robust per a aplicacions d'alt flux de calor, alta-freqüència i alta-fiabilitat. Per als projectes d'enginyeria que superen els límits de rendiment, una placa de circuit de ceràmica no és només una opció de material-és un factor clau per a l'estabilitat del sistema.
Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. té una àmplia experiència en la fabricació de PCB ceràmics i PCB de coure pesat, oferint solucions integrals, des de la selecció de materials i disseny estructural fins a la producció en massa, ajudant els vostres productes a destacar en mercats d'alta-potència i alta-fiabilitat.
Consulteu els nostres enginyers ainfo@pcba-china.comi experimenta els serveis de STHL-a partir d'un PCB de ceràmica avui.
Etiquetes populars: PCB de ceràmica, fabricants de PCB de ceràmica de la Xina, proveïdors, fàbrica
