Η διαφορά μεταξύ της κεραμικής πλακέτας κυκλώματος και της συμβατικής πλακέτας PCB

Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές πλακέτες κυκλωμάτων εκτύπωσης (PCB), οι κεραμικές πλακέτες κυκλωμάτων έχουν πολλά πλεονεκτήματα. Λόγω της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας και του ελάχιστου συντελεστή διαστολής (CTE), οι κεραμικές πλακέτες κυκλωμάτων έχουν περισσότερες λειτουργίες, απλούστερες λειτουργίες και καλύτερη απόδοση σε σύγκριση με τα συμβατικά PCB. Θέλετε να κατανοήσετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα κεραμικά PCB και πώς έχουν θετικό αντίκτυπο στο συνολικό κόστος της εταιρείας σας; Σε αυτό το άρθρο, καλύπτουμε όλες τις γνώσεις σχετικά με τα κεραμικά PCB, τους διάφορους διαθέσιμους τύπους και τις θήκες για τη δική τους χρήση.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των κεραμικών PCB

Πλεονεκτήματα: 1. Εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα. 2. Αντοχή στη χημική διάβρωση. 3. Συμβατή μηχανική αντοχή. 4. Πραγματοποιήστε εύκολα την παρακολούθηση υψηλής πυκνότητας. 5.Συμβατότητα στοιχείων CTA

Μειονεκτήματα: 1. Το κόστος είναι υψηλότερο από το τυπικό PCB. 2. Η διαθεσιμότητα μειώνεται. 3. Εύθραυστη θεραπεία

Τύπος κεραμικού PCB

Υψηλή θερμοκρασία

Ίσως ο πιο δημοφιλής τύπος κεραμικού PCB είναι το PCB υψηλής θερμοκρασίας. Σχεδιασμένα για κεραμικές πλακέτες κυκλωμάτων υψηλής θερμοκρασίας ονομάζονται συνήθως κυκλώματα κεραμικών συν-καύσης υψηλής θερμοκρασίας (HTCC). Αυτά τα κυκλώματα αποτελούνται από κόλλες, λιπαντικά, διαλύτες, πλαστικοποιητές και αλουμίνα αλουμινίου για την κατασκευή ακατέργαστων κεραμικών.

Χρησιμοποιήστε παραγόμενα πρωτόγονα κεραμικά υλικά, στη συνέχεια επικαλύψτε το υλικό και παρακολουθήστε την παρακολούθηση κυκλώματος σε μέταλλο βολφραμίου ή μολυβδαινίου. Μετά την υλοποίηση, το κύκλωμα ψησίματος είναι έως και 48 ώρες μεταξύ 1600 και 1700 βαθμών Κελσίου. Όλο το ψήσιμο HTCC πραγματοποιείται σε περιβάλλον αερίου, όπως υδρογόνο.

Χαμηλή θερμοκρασία

Σε αντίθεση με το HTCC, το κεραμικό PCB συνκαύσης χαμηλής θερμοκρασίας κατασκευάζεται με την ανάμειξη του κρυστάλλινου γυαλιού με την κόλλα στη μεταλλική πλάκα με τον χρυσό πολτό. Στη συνέχεια, πριν βάλετε το κύκλωμα σε φούρνο αερίου περίπου 900 βαθμών Κελσίου, κόψτε το κύκλωμα και πιέστε το στρώμα. Το κεραμικό PCB με ταυτόχρονη καύση χαμηλής θερμοκρασίας προσφέρει λιγότερη απόσυρση και βελτιωμένη συρρίκνωση. Με άλλα λόγια, έχουν εξαιρετική μηχανική αντοχή και θερμική αγωγιμότητα σε σύγκριση με το HTCC και άλλους τύπους κεραμικών PCB. Όταν χρησιμοποιείτε προϊόντα απαγωγής θερμότητας, όπως φώτα LED, το πλεονέκτημα απαγωγής θερμότητας του LTCC παρέχει ένα πλεονέκτημα.

Κεραμικά χοντρής μεμβράνης

Το κεραμικό κύκλωμα παχιάς μεμβράνης περιλαμβάνει χρυσό και ηλεκτρονικό πολτό που επιτυγχάνεται σε κεραμικά βασικά υλικά. Αφού εφαρμοστεί, ψήστε την πάστα σε θερμοκρασία 1,000 βαθμούς Κελσίου ή χαμηλότερη. Λόγω του υψηλού κόστους του πολτού χρυσού αγωγού, αυτός ο τύπος PCB είναι πολύ δημοφιλής μεταξύ των μεγάλων κατασκευαστών πλακών κυκλωμάτων εκτύπωσης.

Σε σύγκριση με το παραδοσιακό PCB, το κύριο πλεονέκτημα των κεραμικών υλικών παχιάς μεμβράνης είναι ότι τα κεραμικά με παχιά μεμβράνη μπορούν να αποτρέψουν την οξείδωση του χαλκού. Επομένως, εάν ο κατασκευαστής κεραμικών PCB ανησυχεί για την οξείδωση, μπορεί να επωφεληθεί από την επιλογή κεραμικών κυκλωμάτων παχιάς μεμβράνης. Μερικοί άνθρωποι μας ρωτούν συχνά, "Πόσα στρώματα κεραμικού PCB;" Ωστόσο, η απάντηση εξαρτάται από τον τύπο του κεραμικού PCB που χρησιμοποιείται. Η ελάχιστη στρώση που χρησιμοποιείται στο κεραμικό PCB είναι δύο στρώσεις, αλλά ανάλογα με την απόδοση του προϊόντος, μπορεί να αυξήσει αρκετές στρώσεις. Η παρακολούθηση πλάτους αριθμομηχανής μπορεί να βοηθήσει τους κατασκευαστές να κατανοήσουν τις προδιαγραφές σχεδιασμού PCB τους.

Κεραμική θήκη χρήσης PCB

Μονάδα μνήμης

Μία από τις βασικές εφαρμογές του κεραμικού PCB σχετίζεται με τη μονάδα αποθήκευσης. Αυτά τα PCB διαθέτουν ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης και χρησιμοποιούνται συνήθως για την παραγωγή DDR SDRAM και άλλων εξαρτημάτων υπολογιστή που σχετίζονται με τη μνήμη. Όλες οι RAM που χρησιμοποιούνται σε μεμονωμένους υπολογιστές πρέπει να διαθέτουν κεραμικό υπόστρωμα PCB με ενσωματωμένη μονάδα μνήμης.

Μονάδα λήψης και μετάδοσης

Το κεραμικό PCB καθιστά δυνατή την παραγωγή τεχνολογίας ραντάρ. Η WestingHouse είναι η πρώτη εταιρεία που δημιούργησε μονάδες εκκίνησης και λήψης με πολυστρωματικό κεραμικό PCB, επειδή έχουν υψηλές θερμικές και συμβατές μονάδες CTE. Σε αντίθεση με τα συμβατικά PCB, τα κεραμικά κυκλώματα είναι το μόνο κύκλωμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία μονάδων μετάδοσης.

Πλακέτα διασύνδεσης πολλαπλών στρώσεων

Ένα από τα κύρια σημεία πώλησης των κεραμικών PCB είναι ότι η χωρητικότητά τους είναι μεγαλύτερη από τις συμβατικές πλακέτες κυκλωμάτων. Με άλλα λόγια, σε σύγκριση με το παραδοσιακό PCB, το κεραμικό PCB χρησιμοποιεί την ίδια επιφάνεια για να φιλοξενήσει περισσότερα εξαρτήματα. Ως εκ τούτου, έχει περισσότερες πιθανές εφαρμογές χρησιμοποιώντας πολυστρωματικό κεραμικό PCB.

Προσομοίωση/Ψηφιακό PCB

Διάφορες εταιρείες υπολογιστών χρησιμοποιούν πλακέτες κεραμικών κυκλωμάτων χαμηλής θερμοκρασίας (LTCC) για να δημιουργήσουν προηγμένες πλακέτες προσομοίωσης και ψηφιακές πλακέτες με εξαιρετικές λειτουργίες παρακολούθησης κυκλώματος. Οι εταιρείες προσωπικών υπολογιστών έχουν χρησιμοποιήσει το LTCC για να δημιουργήσουν πολλά ελαφριά κυκλώματα, μειώνοντας έτσι το συνολικό βάρος του προϊόντος και ελαχιστοποιώντας τους μώλωπες.

Ηλιακούς συλλέκτες

Τόσο το HTCC όσο και το LTCC χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών και άλλων φωτοβολταϊκών (PV) ηλεκτρικών πλαισίων. Το φωτοβολταϊκό πάνελ χρησιμοποιεί τεχνολογία κεραμικής πλάκας πολλαπλών στρώσεων για να εξασφαλίσει διάρκεια ζωής και επαρκή θερμική αγωγιμότητα.

Ηλεκτρικός πομπός

Οι μονάδες ασύρματης μετάδοσης ισχύος και φόρτισης γίνονται ολοένα και πιο κοινές και γίνονται εξοπλισμός καταναλωτικών ηλεκτρονικών. Αυτές οι συσκευές είναι κατασκευασμένες με τεχνολογία κεραμικών PCB λόγω της μοναδικής θερμικής τους απόδοσης και των κεραμικών υποστρωμάτων απαγωγής θερμότητας.

Η κεραμική πλακέτα κυκλώματος χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ηλεκτρομαγνητικών πεδίων και η ενέργεια μεταδίδεται μεταξύ του δέκτη και του πομπού μέσω του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Το επαγωγικό πηνίο βοηθά στη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας από το αρχικό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο και τη μετατροπή του σε ρεύμα για το κύκλωμα του δέκτη. Γενικά, το κύκλωμα δέκτη είναι κατασκευασμένο από κεραμικό υλικό PCB βάσης.

Ψύκτη ημιαγωγών

Όλο και περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές γίνονται μικρές. Πίσω από τη σμίκρυνση των ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης βρίσκονται τα τσιπ ημιαγωγών και τα τσιπ ημιαγωγών γίνονται όλο και μικρότερα κάθε χρόνο. Τα τσιπ ημιαγωγών χρησιμοποιούν τεχνολογία μικροκατασκευής για την επίτευξη ενσωμάτωσης υψηλότερης υψηλής ταχύτητας διατηρώντας παράλληλα την καλύτερη ικανότητα παρακολούθησης. Το παραδοσιακό PCB δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις λειτουργίες κυκλώματος που απαιτούνται από τα σύγχρονα τσιπ ημιαγωγών. Ωστόσο, η εμφάνιση κυκλωμάτων ημιαγωγών με βάση τα κεραμικά οδήγησε σε εξαιρετική ενοποίηση και απόδοση μεταξύ των στοιχείων μικροκυκλωμάτων. Ως εκ τούτου, τα κεραμικά υποστρώματα PCB θεωρούνται συνήθως το μέλλον της τεχνολογίας ημιαγωγών.

LED υψηλής ισχύος

Το κεραμικό υπόστρωμα παρέχει την καλύτερη βάση για φώτα LED υψηλής ισχύος. Σε αντίθεση με το παραδοσιακό PCB, το κεραμικό κύκλωμα χρησιμοποιεί τεχνολογία παχύρρευστου φιλμ για να μεγιστοποιήσει τη θερμική απόδοση. Ως αποτέλεσμα, η θερμότητα που παράγεται από τα φώτα LED (περίπου το 70 τοις εκατό των θερμίδων των LED) δεν επηρεάζει την απόδοση λειτουργίας του κυκλώματος. Με άλλα λόγια, μόνο το κεραμικό κύκλωμα μπορεί να παρέχει το επίπεδο θερμικής απόδοσης που απαιτείται για τη λάμψη των LED. Όταν το LED είναι χτισμένο σε κεραμικά κυκλώματα, δεν υπάρχουν υλικά διασύνδεσης θερμότητας (γνωστά και ως καλοριφέρ). Επομένως, εάν ο κατασκευαστής χρησιμοποιεί κεραμικά κυκλώματα, τα υλικά που χρειάζονται για την παραγωγή και τη συντήρηση των φώτων LED θα είναι λιγότερα.

Τύπος κεραμικού PCB

Αλουμίνα

Επίσης γνωστό ως AL2O3 και μεταλλική βάση PCB. Η αλουμίνα είναι τύπου PCB. Χρησιμοποιεί θερμική αγωγιμότητα ντίζελ και ηλεκτρικό μονωτικό υλικό μεταξύ μετάλλων αλουμινίου και στρώσεων χαλκού. Είναι το προτιμώμενο PCB που περιλαμβάνει απαγωγή θερμότητας και συνολική συντήρηση και έλεγχο θερμοκρασίας. Η δομή αλουμινίου συνήθως αποτελείται από τρία στρώματα. Ένα στρώμα κυκλώματος χαλκού περίπου 1 έως 10 ουγγιές. Παχύ, το μονωτικό στρώμα από θερμική αγωγιμότητα και ηλεκτρικό μονωτικό υλικό και το βασικό στρώμα από βάση χαλκού ή αλουμινίου. Υπάρχουν διάφοροι τύποι PCB αλουμινίου. Υπάρχουν εύκαμπτοι τύποι, μικτοί, πολυστρωματικοί και πόρων.

Ain

Το Ain, γνωστό και ως νιτρίδιο αλουμινίου, είναι ένα νέο υλικό και έχει αναπτυχθεί ως προϊόν που βασίζεται στις επιχειρήσεις. Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, έχει τα χαρακτηριστικά της αναπαραγωγής και του ελέγχου. Το Ain είναι μια αποτελεσματική επιλογή επειδή έχει καλή διηλεκτρική απόδοση, χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, υψηλή θερμική αγωγιμότητα και μη αντιδραστικότητα σε συνηθισμένα χημικά σκάφη ημιαγωγών. Το PCB νιτριδίου αλουμινίου χρησιμοποιείται συνήθως για καλοριφέρ, συσκευασία εξοπλισμού μικροκυμάτων, εξαρτήματα επεξεργασίας μετάλλων τήξης, ηλεκτρονικά υποστρώματα συσκευασίας και σταθερές συσκευές και μονωτές στο δωμάτιο επεξεργασίας ημιαγωγών.