La diferència entre la placa de circuit de ceràmica i la placa PCB convencional

En comparació amb les plaques de circuits d'impressió tradicionals (PCB), les plaques de circuits ceràmics tenen molts avantatges. A causa de la seva alta conductivitat tèrmica i el seu coeficient d'expansió mínim (CTE), les plaques de circuit ceràmic tenen més funcions, funcions més senzilles i un millor rendiment en comparació amb la PCB convencional. Voleu entendre més informació sobre PCB ceràmics i com tenen un impacte positiu en el cost global de la vostra empresa? En aquest article, cobrim tot el coneixement sobre PCB ceràmic, diversos tipus disponibles i els seus propis casos d'ús.

Avantatges i desavantatges del PCB ceràmic

Avantatges: 1. Excel·lent conductivitat tèrmica; 2. Resistència a la corrosió química; 3. Resistència mecànica compatible; 4. Realitzar fàcilment un seguiment d'alta densitat; 5.Compatibilitat de components CTA

Desavantatges: 1. el cost és superior al PCB estàndard; 2. La disponibilitat es redueix; 3. Tractament fràgil

Tipus de PCB ceràmic

Temperatura alta

Potser el tipus de PCB de ceràmica més popular és el PCB d'alta temperatura. Dissenyats per a plaques de circuits de ceràmica d'alta temperatura s'anomenen circuits de ceràmica de co-combustió d'alta temperatura (HTCC). Aquests circuits estan formats per adhesius, lubricants, dissolvents, plastificants i alúmina d'alumini per fer ceràmica en brut.

Utilitzeu materials ceràmics primitius produïts, després recobriu el material i feu el seguiment del circuit sobre metall de tungstè o molibdè. Després de la implementació, el circuit de cocció és de fins a 48 hores entre 1600 i 1700 graus centígrads. Tota la cocció HTCC es realitza a l'entorn de gas, com l'hidrogen.

Baixa temperatura

A diferència de HTCC, el PCB de ceràmica de co-combustió a baixa temperatura es fa barrejant el vidre de cristall amb l'adhesiu de la placa metàl·lica amb la polpa daurada. A continuació, abans de posar el circuit en un forn gasós d'uns 900 graus centígrads, talleu el circuit i premeu la capa. El PCB de ceràmica de co-combustió a baixa temperatura beneficia menys retirada i millora la contracció. En altres paraules, tenen una excel·lent resistència mecànica i conductivitat tèrmica en comparació amb HTCC i altres tipus de PCB ceràmics. Quan s'utilitzen productes de dissipació de calor com ara llums LED, l'avantatge de dissipació de calor de LTCC ofereix un avantatge.

Ceràmica de pel·lícula gruixuda

El circuit ceràmic de membrana gruixuda inclou polpa d'or i electrònica obtinguda amb materials bàsics ceràmics. Un cop implementat, coure la pasta a 1,000 graus centígrads o una temperatura inferior. A causa de l'alt cost de la purín del conductor d'or, aquest tipus de PCB és molt popular entre els principals fabricants de plaques de circuit d'impressió.

En comparació amb el PCB tradicional, el principal avantatge dels materials ceràmics de pel·lícula gruixuda és que les ceràmiques de membrana gruixuda poden prevenir l'oxidació del coure. Per tant, si el fabricant de PCB de ceràmica està preocupat per l'oxidació, es pot beneficiar de la selecció de circuits ceràmics de membrana gruixuda. Algunes persones sovint ens pregunten: "Quantes capes de PCB de ceràmica?" Tanmateix, la resposta depèn del tipus de PCB ceràmic utilitzat. La capa mínima utilitzada en el PCB de ceràmica és de dues capes, però segons el rendiment del producte, pot augmentar diverses capes. Un seguiment de la calculadora d'amplada pot ajudar els fabricants a entendre les seves especificacions de disseny de PCB.

Caixa d'ús de PCB de ceràmica

Mòdul de memòria

Una de les aplicacions clau del PCB ceràmic està relacionada amb el mòdul d'emmagatzematge. Aquests PCB tenen circuits integrats de memòria i normalment s'utilitzen per produir DDR SDRAM i altres components informàtics relacionats amb la memòria. Totes les RAM utilitzades en ordinadors individuals han de tenir una PCB de substrat ceràmic amb un mòdul de memòria integrat.

Mòdul de recepció i transmissió

El PCB de ceràmica fa possible la producció de tecnologia de radar. WestingHouse és la primera empresa que ha creat mòduls de llançament i recepció amb PCB de ceràmica multicapa perquè tenen CTEs d'alta temperatura i compatibles. A diferència del PCB convencional, els circuits ceràmics són l'únic circuit que es pot utilitzar per crear mòduls de transmissió.

Placa d'interconnexió multicapa

Un dels principals punts de venda dels PCB ceràmics és que la seva capacitat és més gran que les plaques de circuits convencionals. En altres paraules, en comparació amb el PCB tradicional, el PCB ceràmic utilitza la mateixa superfície per acomodar més components. Per tant, té més aplicacions potencials mitjançant PCB de ceràmica multicapa.

Simulació/PCB digital

Diverses empreses d'informàtica utilitzen plaques de circuits ceràmics de baixa temperatura (LTCC) per crear simulacions avançades i plaques digitals amb excel·lents funcions de seguiment de circuits. Les empreses d'ordinadors personals han utilitzat LTCC per crear molts circuits lleugers, reduint així el pes total del producte i minimitzant les contusions.

Panells solars

Tant HTCC com LTCC s'utilitzen per fabricar panells solars i altres panells elèctrics fotovoltaics (PV). El panell fotovoltaic utilitza la tecnologia de plaques ceràmiques multicapa per garantir una vida útil i una conductivitat tèrmica suficient.

Transmissor elèctric

Els mòduls de càrrega i transmissió d'energia sense fil són cada cop més habituals, convertint-se en equips electrònics de consum. Aquests dispositius estan construïts amb tecnologia PCB ceràmica a causa del seu rendiment tèrmic únic i substrats ceràmics de dissipació de calor.

La placa de circuit de ceràmica s'utilitza per generar camps electromagnètics i l'energia es transmet entre el receptor i el transmissor a través del camp electromagnètic. La bobina inductiva ajuda a transmetre electricitat del camp electromagnètic original i convertir-la en corrent per al circuit receptor. En general, el circuit receptor està fet de material PCB de base ceràmica.

Refrigerador de semiconductors

Cada cop hi ha més aparells electrònics que es fan petits. Darrere de la miniaturització de l'electrònica de consum hi ha els xips de semiconductors, i els xips de semiconductors són cada vegada més petits cada any. Els xips de semiconductors utilitzen tecnologia de micro-fabricació per aconseguir una integració d'alta velocitat més alta tot mantenint la millor capacitat de seguiment. La PCB tradicional no pot complir les funcions del circuit requerides pels xips de semiconductors moderns. Tanmateix, l'aparició de circuits semiconductors basats en ceràmica ha donat lloc a una integració i un rendiment excel·lents entre els components de microcircuits. Per tant, els substrats de PCB ceràmics solen considerar-se el futur de la tecnologia de semiconductors.

LED d'alta potència

El substrat ceràmic proporciona la millor base per a llums LED d'alta potència. A diferència del PCB tradicional, el circuit ceràmic utilitza tecnologia de pel·lícula gruixuda per maximitzar l'eficiència tèrmica. Com a resultat, la calor generada per les llums LED (al voltant del 70 per cent de les calories dels LED) no afecta l'eficiència de treball del circuit. En altres paraules, només el circuit ceràmic pot proporcionar el nivell d'eficiència tèrmica necessari per a la brillantor del LED. Quan el LED està construït en circuits ceràmics, no hi ha materials d'interfície de calor (també conegut com a radiador). Per tant, si el fabricant utilitza circuits ceràmics, els materials necessaris per produir i mantenir llums LED seran menors.

Tipus de PCB de ceràmica

Alúmina

També conegut com AL2O3 i PCB de base metàl·lica. L'alúmina és un tipus de PCB. Utilitza una conductivitat tèrmica dièsel i un material d'aïllament elèctric entre metalls d'alumini i capes de coure. És el PCB preferit que implica la dissipació de la calor i el manteniment i el control general de la temperatura. L'estructura d'alumini sol estar composta per tres capes. Una capa de circuit de coure d'entre 1 i 10 unces. Gruixuda, la capa d'aïllament feta de material de conductivitat tèrmica i aïllament elèctric i la capa base de coure o alumini. Hi ha diversos tipus de PCB d'alumini. Hi ha tipus flexibles, tipus mixtes, multicapa i tipus de porus.

Ain

Ain, també conegut com a nitrur d'alumini, és un material nou i s'ha desenvolupat com a producte empresarial. En les últimes dues dècades, té les característiques de replicació i control. Ain és una opció eficaç perquè té un bon rendiment dielèctric, baix coeficient d'expansió tèrmica, alta conductivitat tèrmica i no reactivitat als productes químics artesanals de semiconductors ordinaris. El PCB de nitrur d'alumini s'utilitza generalment per a radiadors, envasos d'equips de microones, components de processament de metalls de fusió, substrats d'embalatge electrònic i dispositius i aïllants de sala de processament de semiconductors.