Perbezaan antara papan litar seramik dan papan PCB konvensional

Berbanding dengan papan litar percetakan tradisional (PCB), papan litar seramik mempunyai banyak kelebihan. Oleh kerana kekonduksian terma yang tinggi dan pekali pengembangan minimum (CTE), papan litar seramik mempunyai lebih banyak fungsi, fungsi yang lebih mudah dan prestasi yang lebih baik berbanding dengan PCB konvensional. Ingin memahami lebih banyak maklumat tentang PCB seramik, dan bagaimana ia mempunyai kesan positif terhadap kos keseluruhan syarikat anda? Dalam artikel ini, kami merangkumi semua pengetahuan tentang PCB seramik, pelbagai jenis yang tersedia dan kes penggunaannya sendiri.

Kebaikan dan keburukan PCB seramik

Kelebihan: 1. Kekonduksian haba yang sangat baik; 2. Rintangan kepada kakisan kimia; 3. Kekuatan mekanikal yang serasi; 4. Mudah merealisasikan penjejakan berketumpatan tinggi; 5.keserasian komponen CTA

Kelemahan: 1. kos lebih tinggi daripada PCB standard; 2. Ketersediaan dikurangkan; 3. Rawatan rapuh

Jenis PCB seramik

Suhu tinggi

Mungkin jenis PCB seramik yang paling popular ialah PCB suhu tinggi. Direka bentuk untuk papan litar seramik suhu tinggi biasanya dipanggil litar seramik pembakaran bersama suhu tinggi (HTCC). Litar ini terdiri daripada pelekat, pelincir, pelarut, pemplastis, dan alumina aluminium untuk membuat seramik mentah.

Gunakan bahan seramik primitif yang dihasilkan, kemudian salutkan bahan tersebut, dan jejaki penjejakan litar pada logam tungsten atau molibdenum. Selepas pelaksanaan, litar pembakar adalah sehingga 48 jam antara 1600 dan 1700 darjah Celsius. Semua penaik HTCC dilakukan dalam persekitaran gas, seperti hidrogen.

Suhu rendah

Tidak seperti HTCC, PCB seramik pembakaran bersama suhu rendah dibuat dengan mencampurkan kaca kristal dengan pelekat pada plat logam dengan pulpa emas. Kemudian, sebelum meletakkan litar ke dalam ketuhar gas kira-kira 900 darjah Celsius, potong litar dan tekan lapisan. PCB seramik pembakaran bersama suhu rendah mendapat faedah kurang pengeluaran dan kebolehkecutan yang lebih baik. Dalam erti kata lain, mereka mempunyai kekuatan mekanikal dan kekonduksian terma yang sangat baik berbanding dengan HTCC dan jenis PCB seramik lain. Apabila menggunakan produk pelesapan haba seperti lampu LED, kelebihan pelesapan haba LTCC memberikan kelebihan.

Seramik filem tebal

Litar seramik membran tebal termasuk pulpa emas dan elektronik yang dicapai pada bahan asas seramik. Setelah dilaksanakan, bakar pes pada suhu 1,000 darjah Celsius atau lebih rendah. Oleh kerana kos buburan konduktor emas yang tinggi, jenis PCB ini sangat popular di kalangan pengeluar papan litar percetakan utama.

Berbanding dengan PCB tradisional, kelebihan utama bahan seramik filem tebal ialah seramik membran tebal boleh menghalang pengoksidaan tembaga. Oleh itu, jika pengeluar PCB seramik bimbang tentang pengoksidaan, ia boleh mendapat manfaat daripada pemilihan litar seramik membran tebal. Sesetengah orang sering bertanya kepada kami, "Berapa lapisan PCB seramik?" Walau bagaimanapun, jawapannya bergantung kepada jenis PCB seramik yang digunakan. Lapisan minimum yang digunakan dalam PCB seramik ialah dua lapisan, tetapi mengikut prestasi produk, ia boleh meningkatkan beberapa lapisan. Penjejakan kalkulator lebar boleh membantu pengeluar memahami spesifikasi reka bentuk PCB mereka.

Kes penggunaan PCB seramik

Modul memori

Salah satu aplikasi utama PCB seramik adalah berkaitan dengan modul storan. PCB ini mempunyai litar bersepadu memori dan biasanya digunakan untuk menghasilkan DDR SDRAM dan komponen komputer lain yang berkaitan dengan memori. Semua RAM yang digunakan dalam komputer individu perlu mempunyai PCB substrat seramik dengan modul memori bersepadu.

Modul penerimaan dan penghantaran

PCB seramik menjadikan pengeluaran teknologi radar mungkin. WestingHouse ialah syarikat pertama yang mencipta modul pelancaran dan penerimaan dengan PCB seramik berbilang lapisan kerana ia mempunyai CTE terma dan serasi yang tinggi. Tidak seperti PCB konvensional, litar seramik adalah satu-satunya litar yang boleh digunakan untuk mencipta modul penghantaran.

Papan sambung berbilang lapisan

Salah satu titik jualan utama PCB seramik ialah kapasitinya lebih besar daripada papan litar konvensional. Dalam erti kata lain, berbanding dengan PCB tradisional, PCB seramik menggunakan kawasan permukaan yang sama untuk menampung lebih banyak komponen. Oleh itu, ia mempunyai lebih banyak aplikasi berpotensi menggunakan PCB seramik berbilang lapisan.

Simulasi/PCB Digital

Pelbagai syarikat pengkomputeran menggunakan papan litar seramik suhu rendah (LTCC) untuk mencipta simulasi termaju dan papan digital dengan fungsi pengesanan litar yang sangat baik. Syarikat komputer peribadi telah menggunakan LTCC untuk mencipta banyak litar ringan, dengan itu mengurangkan jumlah berat produk dan meminimumkan lebam.

Panel solar

Kedua-dua HTCC dan LTCC digunakan untuk membuat panel solar dan panel elektrik fotovoltaik (PV) lain. Panel fotovoltaik menggunakan teknologi plat seramik berbilang lapisan untuk memastikan hayat dan kekonduksian terma yang mencukupi.

Pemancar elektrik

Modul penghantaran dan pengecasan kuasa wayarles menjadi semakin biasa, menjadi peralatan elektronik pengguna. Peranti ini dibina dengan teknologi PCB seramik kerana prestasi haba yang unik dan substrat seramik pelesapan haba.

Papan litar seramik digunakan untuk menjana medan elektromagnet, dan tenaga dihantar antara penerima dan pemancar melalui medan elektromagnet. Gegelung induktif membantu menghantar elektrik dari medan elektromagnet asal dan menukarnya menjadi arus untuk litar penerima. Secara amnya, litar penerima diperbuat daripada bahan PCB asas seramik.

Penyejuk semikonduktor

Semakin banyak peranti elektronik menjadi kecil. Di sebalik pengecilan elektronik pengguna adalah cip semikonduktor, dan cip semikonduktor menjadi lebih kecil dan lebih kecil setiap tahun. Cip semikonduktor menggunakan teknologi pembuatan mikro untuk mencapai integrasi berkelajuan tinggi yang lebih tinggi sambil mengekalkan keupayaan pengesanan terbaik. PCB tradisional tidak dapat memenuhi fungsi litar yang diperlukan oleh cip semikonduktor moden. Walau bagaimanapun, kemunculan litar semikonduktor berasaskan seramik telah membawa kepada penyepaduan dan prestasi yang sangat baik antara komponen litar mikro. Oleh itu, substrat PCB seramik biasanya dianggap sebagai masa depan teknologi semikonduktor.

LED berkuasa tinggi

Substrat seramik menyediakan asas terbaik untuk lampu LED berkuasa tinggi. Tidak seperti PCB tradisional, litar seramik menggunakan teknologi filem tebal untuk memaksimumkan kecekapan haba. Akibatnya, haba yang dihasilkan oleh lampu LED (kira-kira 70 peratus daripada kalori LED) tidak menjejaskan kecekapan kerja litar. Dalam erti kata lain, hanya litar seramik boleh memberikan tahap kecekapan haba yang diperlukan untuk cahaya LED. Apabila LED dibina pada litar seramik, tiada bahan antara muka haba (juga dikenali sebagai radiator). Oleh itu, jika pengeluar menggunakan litar seramik, bahan yang diperlukan untuk menghasilkan dan menyelenggara lampu LED akan menjadi kurang.

Jenis PCB seramik

Alumina

Juga dikenali sebagai AL2O3 dan PCB asas logam. Alumina adalah jenis PCB. Ia menggunakan kekonduksian haba diesel dan bahan penebat elektrik antara logam aluminium dan lapisan tembaga. Ia adalah PCB pilihan yang melibatkan pelesapan haba dan penyelenggaraan dan kawalan suhu keseluruhan. Struktur aluminium biasanya terdiri daripada tiga lapisan. Lapisan litar kuprum kira-kira 1 hingga 10 auns. Tebal, lapisan penebat diperbuat daripada kekonduksian haba dan bahan penebat elektrik, dan lapisan asas diperbuat daripada asas tembaga atau aluminium. Terdapat beberapa jenis aluminium PCB. Terdapat jenis fleksibel, jenis campuran, pelbagai lapisan dan jenis liang.

Ain

Ain, juga dikenali sebagai aluminium nitrida, adalah bahan baharu dan telah dibangunkan sebagai produk berasaskan perniagaan. Dalam dua dekad yang lalu, ia mempunyai ciri-ciri replikasi dan kawalan. Ain ialah pilihan yang berkesan kerana ia mempunyai prestasi dielektrik yang baik, pekali pengembangan haba yang rendah, kekonduksian terma yang tinggi dan tidak kereaktifan kepada bahan kimia kraf semikonduktor biasa. Aluminium nitrida PCB biasanya digunakan untuk radiator, pembungkusan peralatan gelombang mikro, komponen pemprosesan logam lebur, substrat pembungkusan elektronik, dan peranti tetap dan penebat bilik pemprosesan semikonduktor.