Analiza prednosti i nedostataka i područja primjene keramičkih ploča

Uvod u keramičku ploču
Keramička ploča je vrsta termo provodljive organske keramičke ploče s toplotnom provodljivošću od 9-20W/mk pripremljena na temperaturi ispod 250 stepeni korištenjem termički provodljivog keramičkog praha i organskog veziva.

Zašto koristiti keramičke ploče
Keramičke ploče su zapravo napravljene od elektronske keramike i mogu se napraviti u različitim oblicima. Među njima, karakteristike otpornosti na visoke temperature i visoke performanse električne izolacije keramičkih ploča su najistaknutije, a prednosti niske dielektrične konstante i dielektričnih gubitaka, visoke toplinske provodljivosti, dobre kemijske stabilnosti i sličnih koeficijenata toplinskog širenja komponentama su takođe veoma značajno. U proizvodnji keramičkih ploča koristit će se LAM tehnologija, odnosno laserska tehnologija brze aktivacije metalizacije. Koriste se u oblasti LED, jakih poluprovodničkih modula, poluprovodničkih frižidera, elektronskih grejača, kola za kontrolu snage, hibridnih kola, inteligentnih komponenti napajanja, visokofrekventnih prekidačkih izvora napajanja, poluprovodničkih releja, automobilske elektronike, komunikacija, vazduhoplovstva i komponente vojne elektronike.

Prednosti i nedostaci keramičkih ploča
1. Veća toplotna provodljivost
2. Pogodniji koeficijent toplinskog širenja
3. Jači i niži sloj metalne folije
4. Lemljivost podloge je dobra, a radna temperatura je visoka
5. Dobra izolacija
6. Mali gubitak visoke frekvencije
7. Moguća je montaža visoke gustine
8. Ne sadrži organske komponente, otporan je na kosmičke zrake, ima visoku pouzdanost u vazduhoplovstvu i dug radni vek
9. Bakarni sloj ne sadrži oksidni sloj i može se koristiti dugo vremena u redukcionoj atmosferi.

Nedostaci keramičkih ploča
1. Krhko: Ovo je najvažniji nedostatak. Trenutno se mogu proizvoditi samo ploče malih površina.
2. Skupo: Sve je više zahtjeva i pravila za elektronske proizvode. Keramičke ploče su prikladne samo za neke relativno high-end proizvode, a low-end proizvodi se uopće neće koristiti.

Koje su prednosti keramičkih ploča u odnosu na PCB ploče
Keramičke ploče imaju veću toplotnu provodljivost, bolji koeficijent termičke ekspanzije, jači sloj metalnog filma manjeg otpora, dobru lemljivost podloge, visoku radnu temperaturu, dobru izolaciju, nizak gubitak na visokoj frekvenciji i mogu se obraditi Sklop velike gustine, bez organskih komponenti, otpornost na kosmičke zrake, visoka pouzdanost u vazduhoplovstvu i dug radni vek.

Ukupne performanse keramičkih ploča su bolje od FR-4 i aluminijumskih podloga, i najbolji je izbor za LED rasvjetu, senzore, fotonaponske invertere, solarne ćelije i druga polja.

Područja primjene keramičkih ploča

1. LED polje
2. Poluprovodnički modul velike snage
3. Poluprovodnički hladnjak
4. Elektronski grijač
5. Krug za kontrolu snage
6. Krug za miješanje snage
7. Inteligentne komponente napajanja
8. Visokofrekventno prekidačko napajanje
9. Solid state relej
10. Automobilska elektronika
11. Vazduhoplovstvo i vojne elektronske komponente
12. Komponente solarnog panela