Разница между керамической печатной платой и обычной печатной платой

По сравнению с традиционными печатными платами (PCB) керамические платы имеют много преимуществ. Благодаря высокой теплопроводности и минимальному коэффициенту расширения (КТР) керамические печатные платы имеют больше функций, более простые функции и лучшую производительность по сравнению с обычными печатными платами. Хотите узнать больше о керамических печатных платах и ​​о том, как они положительно влияют на общую стоимость вашей компании? В этой статье мы охватываем все знания о керамических печатных платах, различных доступных типах и их собственных вариантах использования.

Преимущества и недостатки керамической печатной платы

Преимущества: 1. Отличная теплопроводность; 2. Стойкость к химической коррозии; 3. Совместимая механическая прочность; 4. Легко реализовать отслеживание высокой плотности; 5. Совместимость компонентов CTA

Недостатки: 1. стоимость выше стандартной платы; 2. Доступность снижена; 3. Хрупкое лечение

Тип керамической печатной платы

Высокая температура

Возможно, самым популярным типом керамических печатных плат являются высокотемпературные печатные платы. Печатные платы, предназначенные для высокотемпературной керамики, обычно называют схемами из высокотемпературной сообжигающей керамики (HTCC). Эти схемы состоят из клеев, смазочных материалов, растворителей, пластификаторов и глинозема для производства необработанной керамики.

Используйте произведенные примитивные керамические материалы, затем покройте материал и отследите цепь на металлическом вольфраме или молибдене. После реализации схема выпечки составляет до 48 часов при температуре от 1600 до 1700 градусов Цельсия. Вся выпечка HTCC выполняется в газовой среде, такой как водород.

Низкая температура

В отличие от HTCC, керамическая печатная плата низкотемпературного совместного обжига изготавливается путем смешивания хрустального стекла с клеем на металлической пластине с золотой пульпой. Затем, прежде чем поместить контур в газовую печь при температуре около 900 градусов Цельсия, разрежьте контур и прижмите слой. Низкотемпературный совместный обжиг керамических печатных плат обеспечивает меньшее извлечение и улучшенную усадку. Другими словами, они обладают превосходной механической прочностью и теплопроводностью по сравнению с HTCC и другими типами керамических печатных плат. При использовании продуктов с отводом тепла, таких как светодиодные фонари, преимущество LTCC в отводе тепла дает преимущество.

Толстопленочная керамика

Толстомембранный керамический контур включает в себя золотую и электронную массу, полученную на основе керамических материалов. После применения запекайте пасту при температуре 1,000 градуса Цельсия или ниже. Из-за высокой стоимости суспензии золотых проводников этот тип печатных плат очень популярен среди крупных производителей печатных плат.

По сравнению с традиционными печатными платами основное преимущество толстопленочных керамических материалов заключается в том, что толстопленочная керамика может предотвратить окисление меди. Таким образом, если производитель керамических печатных плат беспокоится об окислении, он может извлечь выгоду из выбора толстомембранных керамических схем. Некоторые люди часто спрашивают нас: «Сколько слоев керамической печатной платы?» Однако ответ зависит от типа используемой керамической печатной платы. Минимальный слой, используемый в керамической печатной плате, составляет два слоя, но в зависимости от характеристик продукта он может быть увеличен на несколько слоев. Калькулятор ширины может помочь производителям понять технические характеристики своих печатных плат.

Пример использования керамической печатной платы

Модуль памяти

Одно из ключевых применений керамической печатной платы связано с модулем хранения. Эти печатные платы имеют интегральные схемы памяти и обычно используются для производства DDR SDRAM и других компьютерных компонентов, связанных с памятью. Все ОЗУ, используемые в отдельных компьютерах, должны иметь печатную плату с керамической подложкой со встроенным модулем памяти.

Модуль приема и передачи

Керамическая печатная плата делает возможным производство радиолокационной техники. WestingHouse — первая компания, создавшая пусковые и приемные модули с многослойной керамической печатной платой, поскольку они имеют высокие тепловые и совместимые КТР. В отличие от обычных печатных плат, керамические схемы — единственная схема, которую можно использовать для создания передающих модулей.

Многослойная соединительная плата

Одним из основных преимуществ керамических печатных плат является то, что их емкость больше, чем у обычных печатных плат. Другими словами, по сравнению с традиционной печатной платой, керамическая печатная плата использует ту же площадь поверхности, что и для размещения большего количества компонентов. Следовательно, он имеет больше потенциальных применений с использованием многослойной керамической печатной платы.

Моделирование/цифровая печатная плата

Различные компьютерные компании используют платы с низкотемпературной керамической схемой (LTCC) для создания передовых моделей и цифровых плат с отличными функциями отслеживания цепей. Компании, производящие персональные компьютеры, использовали LTCC для создания множества облегченных схем, тем самым уменьшая общий вес продукта и сводя к минимуму синяки.

Солнечные панели

И HTCC, и LTCC используются для изготовления солнечных панелей и других фотоэлектрических (PV) электрических панелей. В фотогальванической панели используется технология многослойных керамических пластин для обеспечения срока службы и достаточной теплопроводности.

Электрический передатчик

Модули беспроводной передачи энергии и зарядки становятся все более распространенными, превращаясь в оборудование бытовой электроники. Эти устройства построены с использованием технологии керамических печатных плат благодаря их уникальным тепловым характеристикам и керамическим подложкам, рассеивающим тепло.

Керамическая печатная плата используется для создания электромагнитных полей, а энергия передается между приемником и передатчиком через электромагнитное поле. Индуктивная катушка помогает передавать электричество от исходного электромагнитного поля и преобразовывать его в ток для цепи приемника. Как правило, схема приемника изготовлена ​​из керамического материала печатной платы.

Полупроводниковый кулер

Все больше и больше электронных устройств становятся маленькими. За миниатюризацией бытовой электроники стоят полупроводниковые микросхемы, а полупроводниковые микросхемы с каждым годом становятся все меньше и меньше. В полупроводниковых микросхемах используется технология микропроизводства для достижения более высокой скорости интеграции при сохранении наилучшей способности отслеживания. Традиционная печатная плата не может соответствовать функциям схемы, требуемым современными полупроводниковыми микросхемами. Однако появление полупроводниковых схем на основе керамики привело к превосходной интеграции и производительности между компонентами микросхемы. Поэтому керамические подложки для печатных плат обычно считаются будущим полупроводниковой технологии.

Светодиод высокой мощности

Керамическая подложка является лучшей основой для мощных светодиодных ламп. В отличие от традиционных печатных плат, в керамической схеме используется толстопленочная технология, чтобы максимизировать тепловую эффективность. В результате тепло, выделяемое светодиодами (около 70 процентов калорий светодиодов), не влияет на эффективность работы схемы. Другими словами, только керамическая схема может обеспечить уровень тепловой эффективности, необходимый для свечения светодиода. Когда светодиод построен на керамических цепях, нет материалов теплового интерфейса (также известных как радиатор). Следовательно, если производитель использует керамические схемы, материалов, необходимых для производства и обслуживания светодиодных светильников, будет меньше.

Керамический тип печатной платы

Глинозем

Также известен как AL2O3 и печатная плата на металлической основе. Глинозем представляет собой тип печатной платы. В нем используется дизельный теплопроводный и электроизоляционный материал между алюминиевыми металлами и медными слоями. Это предпочтительная печатная плата, обеспечивающая рассеивание тепла, а также поддержание и контроль общей температуры. Алюминиевая конструкция обычно состоит из трех слоев. Слой медной цепи примерно от 1 до 10 унций. Толстый изоляционный слой из теплопроводного и электроизоляционного материала, а базовый слой из медной или алюминиевой основы. Существует несколько типов алюминиевых печатных плат. Существуют гибкие типы, смешанные типы, многослойные и пористые типы.

Айн

Ain, также известный как нитрид алюминия, представляет собой новый материал, разработанный как продукт для бизнеса. В последние два десятилетия он имеет характеристики репликации и контроля. Ain является эффективным выбором, поскольку он обладает хорошими диэлектрическими характеристиками, низким коэффициентом теплового расширения, высокой теплопроводностью и не реагирует на обычные полупроводниковые химикаты. Печатные платы из нитрида алюминия обычно используются для изготовления радиаторов, корпусов микроволнового оборудования, компонентов для плавления металлов, подложек для электронных корпусов, а также стационарных устройств и изоляторов для обработки полупроводников.