Razlika između keramičke ploče i konvencionalne PCB ploče

U poređenju sa tradicionalnim štamparskim pločama (PCB), keramičke ploče imaju mnoge prednosti. Zbog svoje visoke toplotne provodljivosti i minimalnog koeficijenta ekspanzije (CTE), keramičke ploče imaju više funkcija, jednostavnije funkcije i bolje performanse u odnosu na konvencionalne PCB. Želite li razumjeti više informacija o keramičkim PCB-ima i kako oni imaju pozitivan utjecaj na ukupne troškove vaše kompanije? U ovom članku pokrivamo sva znanja o keramičkim PCB-ima, raznim dostupnim vrstama i njihovim vlastitim slučajevima upotrebe.

Prednosti i nedostaci keramičkih PCB-a

Prednosti: 1. Odlična toplotna provodljivost; 2. Otpornost na hemijsku koroziju; 3. Kompatibilna mehanička čvrstoća; 4. Lako ostvarite praćenje visoke gustine; 5.Kompatibilnost CTA komponenti

Nedostaci: 1. cijena je veća od standardne PCB; 2. Dostupnost je smanjena; 3. Krhki tretman

Vrsta keramičkog PCB-a

Visoke temperature

Možda je najpopularniji keramički tip PCB-a na visokoj temperaturi. Dizajnirane za visokotemperaturne keramičke ploče obično se nazivaju kola sa visokotemperaturnom sagorevanjem keramike (HTCC). Ovi krugovi se sastoje od ljepila, maziva, otapala, plastifikatora i aluminijske glinice za proizvodnju sirove keramike.

Upotrijebite proizvedene primitivne keramičke materijale, zatim premažite materijal i pratite praćenje kruga na metalu volframa ili molibdena. Nakon implementacije, krug pečenja je do 48 sati između 1600 i 1700 stepeni Celzijusa. Sve HTCC pečenje se izvodi u gasnom okruženju, kao što je vodonik.

Niska temperatura

Za razliku od HTCC-a, keramička štampana ploča na niskoj temperaturi se proizvodi miješanjem kristalnog stakla sa ljepilom na metalnoj ploči sa zlatnom pulpom. Zatim, prije nego što stavite krug u plinovitu pećnicu na oko 900 stepeni Celzijusa, izrežite krug i pritisnite sloj. Keramički PCB sa sagorevanjem na niskoj temperaturi ima koristi od manjeg povlačenja i poboljšane mogućnosti skupljanja. Drugim riječima, imaju odličnu mehaničku čvrstoću i toplinsku provodljivost u poređenju sa HTCC i drugim tipovima keramičkih PCB-a. Kada koristite proizvode za rasipanje topline kao što su LED svjetla, prednost LTCC-a u rasipavanju topline pruža prednost.

Debeloslojna keramika

Keramičko kolo sa debelom membranom uključuje zlato i elektronsku pulpu koja se postiže na osnovnim keramičkim materijalima. Nakon implementacije, pecite pastu na 1,000 stepen Celzijusa ili nižoj temperaturi. Zbog visoke cijene kaše zlatnog provodnika, ova vrsta PCB-a je vrlo popularna među glavnim proizvođačima tiskarskih ploča.

U poređenju sa tradicionalnim PCB-om, glavna prednost debeloslojnih keramičkih materijala je ta što debela membranska keramika može sprečiti oksidaciju bakra. Stoga, ako je proizvođač keramičkih PCB-a zabrinut zbog oksidacije, može imati koristi od odabira keramičkih kola sa debelom membranom. Neki ljudi nas često pitaju: "Koliko slojeva keramičkog PCB-a?" Međutim, odgovor ovisi o vrsti keramičke PCB koja se koristi. Minimalni sloj koji se koristi u keramičkom PCB-u je dva sloja, ali prema performansama proizvoda može se povećati za nekoliko slojeva. Praćenje kalkulatora širine može pomoći proizvođačima da razumiju njihove specifikacije dizajna PCB-a.

Keramički PCB slučaj za upotrebu

Memorijski modul

Jedna od ključnih aplikacija keramičkih PCB-a je vezana za modul za skladištenje. Ove PCB imaju memorijska integrisana kola i obično se koriste za proizvodnju DDR SDRAM i drugih računarskih komponenti koje se odnose na memoriju. Svi RAM memoriji koji se koriste u pojedinačnim računarima moraju imati keramičku podlogu PCB sa integrisanim memorijskim modulom.

Modul za prijem i prenos

Keramički PCB omogućava proizvodnju radarske tehnologije. WestingHouse je prva kompanija koja je kreirala lansirne i prijemne module sa višeslojnim keramičkim PCB-om jer imaju visoke termičke i kompatibilne CTE. Za razliku od konvencionalnih PCB-a, keramička kola su jedino kolo koje se može koristiti za kreiranje modula za prijenos.

Višeslojna interkonekcijska ploča

Jedna od glavnih prodajnih tačaka keramičkih PCB-a je da je njihov kapacitet veći od konvencionalnih ploča. Drugim riječima, u poređenju sa tradicionalnim PCB-om, keramički PCB koristi istu površinu za smještaj više komponenti. Zbog toga ima više potencijalnih aplikacija koristeći višeslojnu keramičku PCB.

Simulacija/Digitalni PCB

Razne računarske kompanije koriste ploče sa niskotemperaturnim keramičkim kolima (LTCC) za kreiranje naprednih simulacionih i digitalnih ploča sa odličnim funkcijama za praćenje kola. Kompanije za personalne računare koristile su LTCC da kreiraju mnogo lakih kola, smanjujući na taj način ukupnu težinu proizvoda i minimizirajući modrice.

Solarni paneli

I HTCC i LTCC se koriste za izradu solarnih panela i drugih fotonaponskih (PV) električnih panela. Fotonaponski panel koristi tehnologiju višeslojnih keramičkih ploča kako bi se osigurao vijek trajanja i dovoljna toplinska provodljivost.

Električni predajnik

Bežični moduli za prijenos energije i punjenje postaju sve češći, postajući oprema potrošačke elektronike. Ovi uređaji su napravljeni sa keramičkom PCB tehnologijom zbog svojih jedinstvenih termičkih performansi i keramičkih podloga za rasipanje toplote.

Keramička ploča se koristi za generiranje elektromagnetnih polja, a energija se prenosi između prijemnika i predajnika putem elektromagnetnog polja. Induktivna zavojnica pomaže u prijenosu električne energije iz izvornog elektromagnetnog polja i pretvaranju je u struju za krug prijemnika. Općenito, kolo prijemnika je napravljeno od keramičkog osnovnog PCB materijala.

Poluprovodnički hladnjak

Sve više elektronskih uređaja postaje mali. Iza minijaturizacije potrošačke elektronike stoje poluvodički čipovi, a poluvodički čipovi su svake godine sve manji i manji. Poluprovodnički čipovi koriste tehnologiju mikro-proizvodnje kako bi postigli veću brzu integraciju uz zadržavanje najbolje sposobnosti praćenja. Tradicionalni PCB ne može zadovoljiti funkcije kola koje zahtijevaju moderni poluvodički čipovi. Međutim, pojava poluprovodničkih kola baziranih na keramici dovela je do odlične integracije i performansi između komponenti mikro kola. Stoga se keramičke PCB podloge obično smatraju budućnošću poluvodičke tehnologije.

LED diode velike snage

Keramička podloga pruža najbolju osnovu za LED svjetla velike snage. Za razliku od tradicionalnog PCB-a, keramičko kolo koristi tehnologiju debelog filma kako bi se maksimizirala toplinska učinkovitost. Kao rezultat toga, toplina koju stvaraju LED svjetla (oko 70 posto kalorija LED dioda) ne utiče na radnu efikasnost kola. Drugim riječima, samo keramičko kolo može osigurati nivo toplinske efikasnosti potreban za LED sjaj. Kada je LED ugrađen na keramičkim krugovima, nema materijala za toplinsko sučelje (također poznat kao radijator). Stoga, ako proizvođač koristi keramička kola, materijali potrebni za proizvodnju i održavanje LED svjetala bit će manji.

Keramički PCB tip

Alumina

Također poznat kao AL2O3 i PCB na metalnoj osnovi. Glinica je PCB tipa. Koristi toplinsku provodljivost dizel motora i materijal za električnu izolaciju između aluminijumskih metala i slojeva bakra. To je preferirani PCB koji uključuje disipaciju topline i cjelokupno održavanje i kontrolu temperature. Aluminijska konstrukcija se obično sastoji od tri sloja. Sloj bakrenog kola od oko 1 do 10 unci. Debeo, izolacioni sloj od toplotne provodljivosti i elektroizolacionog materijala, a osnovni sloj od bakarne ili aluminijumske baze. Postoji nekoliko vrsta aluminijumskih PCB-a. Postoje fleksibilni tipovi, mješoviti tipovi, višeslojni i tipovi pora.

Ain

Ain, također poznat kao aluminij nitrid, je novi materijal i razvijen je kao poslovni proizvod. U protekle dvije decenije ima karakteristike replikacije i kontrole. Ain je efikasan izbor jer ima dobre dielektrične performanse, nizak koeficijent termičke ekspanzije, visoku toplotnu provodljivost i nereaktivnost na obične poluprovodničke hemikalije. PCB od aluminijumskog nitrida se obično koristi za pakovanje radijatora, mikrotalasne opreme, komponenti za obradu metala za topljenje, podloge za elektronsko pakovanje i fiksne uređaje i izolatore u prostoriji za obradu poluvodiča.