Різниця між керамічною платою та звичайною платою друкованої плати

У порівнянні з традиційними друкованими платами (PCB), керамічні плати мають багато переваг. Завдяки високій теплопровідності та мінімальному коефіцієнту розширення (КТР) керамічні плати мають більше функцій, простіші функції та кращу продуктивність порівняно зі звичайними друкованими платами. Хочете дізнатися більше про керамічні друковані плати та про те, як вони позитивно впливають на загальну вартість вашої компанії? У цій статті ми охоплюємо всі знання про керамічну друковану плату, різні доступні типи та їх власні випадки використання.

Переваги та недоліки керамічної друкованої плати

Переваги: ​​1. Відмінна теплопровідність; 2. Стійкість до хімічної корозії; 3. Сумісна механічна міцність; 4. Легко реалізувати відстеження високої щільності; 5. Сумісність компонентів CTA

Недоліки: 1. вартість вище стандартної друкованої плати; 2. Доступність знижена; 3. Тендітна обробка

Тип керамічної друкованої плати

Висока температура

Можливо, найпопулярнішим типом керамічної друкованої плати є високотемпературна друкована плата. Розроблені для високотемпературних керамічних друкованих плат зазвичай називають високотемпературними схемами спільного спалювання кераміки (HTCC). Ці контури складаються з клеїв, мастильних матеріалів, розчинників, пластифікаторів і глинозему для виготовлення сирої кераміки.

Використовуйте виготовлені примітивні керамічні матеріали, потім нанесіть на матеріал покриття та відслідковуйте ланцюг на металевому вольфрамі або молібдені. Після впровадження цикл випікання триває до 48 годин при температурі від 1600 до 1700 градусів Цельсія. Уся випікання HTCC виконується в газовому середовищі, такому як водень.

Низька температура

На відміну від HTCC, низькотемпературна керамічна друкована плата спільного спалювання виготовляється шляхом змішування кришталевого скла з адгезивом на металевій пластині із золотою целюлозою. Потім, перш ніж помістити схему в газову духовку з температурою приблизно 900 градусів за Цельсієм, розріжте схему та пресуйте шар. Низькотемпературне спільне випалювання керамічної друкованої плати має менший витяг і покращену усадку. Іншими словами, вони мають відмінну механічну міцність і теплопровідність порівняно з HTCC та іншими типами керамічних друкованих плат. При використанні продуктів розсіювання тепла, таких як світлодіодні ліхтарі, перевага розсіювання тепла LTCC забезпечує перевагу.

Товстоплівкова кераміка

Керамічна схема з товстою мембраною включає золоту та електронічну целюлозу, отриману на основі керамічних матеріалів. Після застосування випікайте пасту при 1,000 градусах Цельсія або нижчій температурі. Через високу вартість суспензії золотого провідника цей тип друкованої плати дуже популярний серед основних виробників друкованих плат.

У порівнянні з традиційними друкованими платами головна перевага товстоплівкових керамічних матеріалів полягає в тому, що товста мембранна кераміка може запобігти окисленню міді. Тому, якщо виробник керамічної друкованої плати стурбований окисленням, він може отримати вигоду від вибору керамічних схем із товстою мембраною. Деякі люди часто запитують нас: "Скільки шарів керамічної друкованої плати?" Однак відповідь залежить від типу використовуваної керамічної плати. Мінімальний шар, який використовується в керамічній друкованій платі, становить два шари, але відповідно до продуктивності виробу він може збільшитися на кілька шарів. Відстеження калькулятора ширини може допомогти виробникам зрозуміти специфікації конструкції друкованої плати.

Випадок використання керамічної друкованої плати

Модуль пам'яті

Одне з ключових застосувань керамічної друкованої плати пов’язане з модулем зберігання. Ці друковані плати мають інтегральні схеми пам’яті та зазвичай використовуються для виробництва DDR SDRAM та інших комп’ютерних компонентів, пов’язаних із пам’яттю. Усі ОЗП, що використовуються в окремих комп’ютерах, повинні мати друковану плату з керамічною підкладкою та вбудованим модулем пам’яті.

Приймально-передавальний модуль

Керамічна друкована плата робить можливим виробництво радарної техніки. WestingHouse є першою компанією, яка створила пускові та приймальні модулі з багатошаровою керамічною друкованою платою, оскільки вони мають високі теплові та сумісні КТР. На відміну від звичайних друкованих плат, керамічні схеми є єдиною схемою, яку можна використовувати для створення модулів передачі.

Багатошарова з'єднувальна плата

Однією з головних переваг керамічних друкованих плат є те, що їх потужність вища, ніж у звичайних друкованих плат. Іншими словами, у порівнянні з традиційною друкованою платою, керамічна друкована плата використовує ту саму площу поверхні для розміщення більшої кількості компонентів. Тому він має більше потенційних застосувань, використовуючи багатошарову керамічну друковану плату.

Моделювання/цифрова друкована плата

Різні обчислювальні компанії використовують низькотемпературні керамічні схеми (LTCC) для створення вдосконаленого моделювання та цифрових плат із відмінними функціями відстеження схем. Компанії, що займаються персональними комп’ютерами, використовували LTCC для створення багатьох легких схем, тим самим зменшуючи загальну вагу виробу та зводячи до мінімуму пошкодження.

Сонячні панелі

І HTCC, і LTCC використовуються для виготовлення сонячних панелей та інших фотоелектричних (PV) електричних панелей. Фотоелектрична панель використовує технологію багатошарової керамічної пластини для забезпечення довговічності та достатньої теплопровідності.

Електричний передавач

Модулі бездротової передачі електроенергії та зарядки стають все більш поширеними, перетворюючись на побутову електроніку. Ці пристрої створені за технологією керамічних друкованих плат завдяки унікальним термічним характеристикам і керамічним підкладкам, що відводять тепло.

Керамічна плата використовується для створення електромагнітних полів, і енергія передається між приймачем і передавачем через електромагнітне поле. Індуктивна котушка допомагає передавати електрику від початкового електромагнітного поля та перетворювати її в струм для схеми приймача. Як правило, схема приймача виготовлена ​​з керамічної основної друкованої плати.

Напівпровідниковий кулер

Все більше електронних пристроїв стають маленькими. За мініатюризацією побутової електроніки стоять напівпровідникові мікросхеми, а напівпровідникові мікросхеми з кожним роком стають все меншими. У напівпровідникових чіпах використовується технологія мікровиробництва для досягнення високошвидкісної інтеграції при збереженні найкращої здатності відстеження. Традиційна друкована плата не може відповідати функціям схем, які вимагають сучасні напівпровідникові мікросхеми. Однак поява напівпровідникових схем на основі кераміки призвела до чудової інтеграції та продуктивності між компонентами мікросхем. Тому керамічні підкладки для друкованих плат зазвичай вважають майбутнім напівпровідникових технологій.

Потужний світлодіод

Керамічна підкладка є найкращою основою для світлодіодних ліхтарів високої потужності. На відміну від традиційних друкованих плат, у керамічній схемі використовується технологія товстої плівки для максимального підвищення теплової ефективності. У результаті тепло, що виділяється світлодіодними лампами (близько 70 відсотків калорій світлодіодів), не впливає на ефективність роботи схеми. Іншими словами, тільки керамічна схема може забезпечити рівень теплової ефективності, необхідний для світіння світлодіодів. Коли світлодіод побудований на керамічних схемах, немає теплових інтерфейсних матеріалів (також відомих як радіатори). Тому, якщо виробник використовує керамічні схеми, матеріалів, необхідних для виробництва та обслуговування світлодіодних ліхтарів, буде менше.

Керамічний тип друкованої плати

Глинозем

Також відомий як AL2O3 і друкована плата на металевій основі. Глинозем є типом друкованої плати. Він використовує дизельний теплопровідний та електроізоляційний матеріал між алюмінієвими металами та шарами міді. Це переважна друкована плата, що включає розсіювання тепла та загальну підтримку та контроль температури. Алюмінієва конструкція зазвичай складається з трьох шарів. Шар мідної схеми приблизно від 1 до 10 унцій. Товстий, ізоляційний шар виготовлений з теплопровідності та електроізоляційного матеріалу, а базовий шар виготовлений з мідної або алюмінієвої основи. Існує кілька типів алюмінієвих друкованих плат. Є гнучкі типи, змішані типи, багатошарові та пористі типи.

Айн

Айн, також відомий як нітрид алюмінію, є новим матеріалом і розроблений як продукт для бізнесу. В останні два десятиліття він має характеристики реплікації та контролю. Ain є ефективним вибором, оскільки він має хороші діелектричні характеристики, низький коефіцієнт теплового розширення, високу теплопровідність і не реагує на звичайні напівпровідникові хімікати. Нітрид алюмінію друкована плата зазвичай використовується для упаковки радіаторів, мікрохвильового обладнання, компонентів обробки металу для плавлення, підкладок електронної упаковки та стаціонарних пристроїв та ізоляторів для обробки напівпровідників.