Керамична печатна платка

Керамична печатна платка
Детайли:
За приложения с висока-мощност, висока-честота и екстремна-околна среда керамичните печатни платки са предпочитаният избор на много инженери благодарение на тяхната отлична топлопроводимост, изолация и устойчивост на висока-температура. За разлика от традиционните плочи от епоксидно фибростъкло, печатната платка с керамичен субстрат използва неорганични материали като алуминиев оксид (Al₂O3) и алуминиев нитрид (AlN) директно като изолационен слой, което му позволява да издържи на висок термичен удар, като същевременно поддържа стабилна електрическа ефективност.

За приложения, изискващи висок токов капацитет и изключително разсейване на топлината, керамичните печатни платки могат да се комбинират с технологията Heavy Copper PCB за постигане на още по-голяма-способност за носене на ток и ефективност на управление на топлината. Този подход на проектиране е особено често срещан в силовата електроника, автомобилната електроника и LED осветлението от висок{2}}клас.
Изпрати запитване
Описание
Изпрати запитване

Обичайните типове керамични субстрати включват:

 

  • ПХБ от алуминиева керамика: Предлага висока -ефективност на разходите, топлопроводимост от приблизително 20–25 W/m·K, отлична изолация и висока механична якост, което я прави подходяща за повечето приложения със средна- до-висока мощност.
  • Керамична платка от алуминиев нитрид: Топлопроводимост от 170–230 W/m·K (и до 300 W/m·K), с коефициент на топлинно разширение, близък до силиция, което го прави идеален за високо-мощни полупроводникови опаковки и високо-честотни приложения.
  • Керамична печатна платка с берилиев оксид: Изключително висока топлопроводимост (209–330 W/m·K), на второ място след диаманта, подходяща за изключително високи-температури и опаковки с висока-плътност. По време на обработката са необходими строги мерки за безопасност.
  • Дебелослойна керамична печатна платка: Използва сито{0}}отпечатана дебело{1}}слойна проводяща паста, синтерована за образуване на вериги. Устойчив на високи температури и корозия, подходящ за приложения с висока-надеждност.
  • Едностранна керамична печатна платка срещу многослойна керамична печатна платка: Едностранните-платки предлагат по-опростена структура и по-ниска цена; многослойните конструкции позволяват по-сложни взаимовръзки, често използвани в мощни-модули от висок клас.

В някои -мощни конструкции керамичните субстрати се съчетават с тежки медни процеси за печатни платки, като се увеличава дебелината на медта (напр. 3 oz–10 oz), за да се повиши значително токовият капацитет и разсейването на топлината.

Ceramic PCB-1

 

Производствени процеси и предимства в производителността

 

Керамичните печатни платки могат да се произвеждат чрез различни процеси, всеки от които е подходящ за различна дебелина, прецизност и изисквания за цена

 

DPC (директно покрита мед)

PVD + процес на галванопластика, дебелина на медта 10–140 μm, идеален за вериги с висока-прецизност.

01

DBC (директно свързана мед)

Окислително свързване на мед към керамика, дебелина на медта до 140–350 μm, подходящо за дизайни на печатни платки с тежка мед.

02

LTCC (нискотемпературна ко-изпечена керамика)

Спечен при 850–900 градуса, подходящ за многослойни вериги и високо-честотни приложения.

03

HTCC (високотемпературна ко-изпечена керамика)

Спечено при 1600–1700 градуса, подходящо за среда с висока-температура.

04

Процес на дебел филм

Отпечатване на слоеве проводник/диелектрик върху керамичен субстрат, след което синтероване при висока температура.

05

 

Основни предимства на производителността

 

  • Висока топлопроводимост (25–330 W/m·K), далеч надвишаваща FR-4 (приблизително. 0.8–1 W/m·K)
  • Нисък коефициент на топлинно разширение, намаляващ умората на спойката от термични цикли
  • Отлична изолация, предпазваща компонентите от топлинни повреди
  • Устойчивост на корозия и висока{0}}температура, стабилна работа до 800 градуса
  • Може да се комбинира с технологията Thick Copper PCB за увеличаване на плътността на мощността и надеждността

 

Типични приложения

 

  • Силова електроника: IGBT модули, MOSFET драйверни платки, инвертори и други високо{0}}модули
  • LED осветление: Високо{0}}мощни LED субстрати за удължаване на живота на източника на светлина
  • RF/микровълни: Антенни решетки, модули за усилване на мощност
  • Автомобилна електроника: контролери на мотори, радари за превозни средства, модули за захранващи драйвери
  • Медицинско оборудване: високо{0}}прецизни сонди за изображения, лазерни драйверни платки

В тези приложения комбинирането на керамични печатни платки с технология за тежки медни платки може значително да подобри управлението на топлината и електрическата стабилност на системата, като удължи живота на устройството.

Ceramic PCB-2

 

Съображения за проектиране и производство

 

  • Съпоставете дебелината на медта и ширината на следата, за да балансирате текущия капацитет и разсейването на топлината
  • Материалите с висока топлопроводимост (напр. AlN, BeO) са подходящи за приложения с висока-енергийна плътност и висока-честота, но изискват компромис-разходи
  • Междуслойните връзки в многослойните керамични печатни платки изискват прецизен контрол на свиването при синтероване
  • При проекти с висок{0}}ток, интегрирането на процеси за печатни платки с тежка мед може допълнително да подобри надеждността
  • Отчитайте крехкостта на керамиката във формата на дъската и дизайна на монтажа
DFM PCB design-3

 

Резюме

 

Независимо дали става въпрос за печатна платка с керамичен субстрат или керамична платка от двуалуминиев оксид, основната стойност на керамичната печатна платка се състои в осигуряването на здрава физическа и електрическа поддръжка за приложения с висок топлинен поток, висока-честота и висока-надеждност. За инженерни проекти, които надхвърлят границите на производителността, керамичната платка не е просто избор на материал-а е ключов фактор за стабилността на системата.


Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. има богат опит в производството на керамични печатни платки и тежки медни печатни платки, като предлага-решения на едно гише от избор на материали и структурен дизайн до масово производство, помагайки на вашите продукти да се отличават на пазари с висока-мощност, висока-надеждност.

 

Консултирайте се с нашите инженери наinfo@pcba-china.comи изпробвайте услугите на STHL-започвайки с керамична печатна платка днес.

 

Популярни тагове: керамични печатни платки, Китай керамични печатни платки производители, доставчици, фабрика, керамична печатна платка от алуминиев нитрид, керамична печатна платка, FR 4 Твърда печатна платка, Твърда печатна платка с висока Tg, Многослойна твърда печатна платка, Едностранна твърда печатна платка

Изпрати запитване