Skillnaden mellan keramiskt kretskort och konventionella PCB-kort

Jämfört med traditionella kretskort (PCB) har keramiska kretskort många fördelar. På grund av sin höga värmeledningsförmåga och minimala expansionskoefficient (CTE) har keramiska kretskort fler funktioner, enklare funktioner och bättre prestanda jämfört med konventionella PCB. Vill du förstå mer information om keramiska PCB och hur de har en positiv inverkan på den totala kostnaden för ditt företag? I denna artikel tar vi upp all kunskap om keramiska PCB, olika tillgängliga typer och deras egna användningsfall.

Fördelar och nackdelar med keramiska PCB

Fördelar: 1. Utmärkt värmeledningsförmåga; 2. Beständighet mot kemisk korrosion; 3. Kompatibel mekanisk hållfasthet; 4. Förverkliga enkelt spårning med hög densitet; 5.CTA komponenter kompatibilitet

Nackdelar: 1. kostnaden är högre än standard PCB; 2. Tillgängligheten minskar; 3. Skör behandling

Typ av keramiskt PCB

Hög temperatur

Kanske den mest populära keramiska PCB-typen är högtemperatur-PCB. Designade för keramiska kretskort med hög temperatur kallas vanligtvis kretsar med hög temperatur medförbränning av keramik (HTCC). Dessa kretsar är sammansatta av lim, smörjmedel, lösningsmedel, mjukgörare och aluminiumaluminium för att göra rå keramik.

Använd producerade primitiva keramiska material, belägg sedan materialet och spåra kretsspårning på volfram eller molybdenmetall. Efter implementeringen är bakningskretsen upp till 48 timmar mellan 1600 och 1700 grader Celsius. All HTCC-bakning utförs i gasmiljö, såsom väte.

Låg temperatur

Till skillnad från HTCC tillverkas keramiskt PCB med låg temperatur genom att blanda kristallglaset med limmet på metallplattan med den gyllene massan. Sedan, innan du sätter in kretsen i en gasformig ugn på cirka 900 grader Celsius, skär kretsen och tryck på lagret. Lågtemperatur sambrännande keramiska PCB gynnar mindre uttag och förbättrad krympbarhet. Med andra ord har de utmärkt mekanisk styrka och värmeledningsförmåga jämfört med HTCC och andra typer av keramiska PCB. Vid användning av värmeavledningsprodukter som LED-lampor ger LTCC:s värmeavledningsfördel en fördel.

Tjockfilmkeramik

Den tjocka membrankeramiska kretsen inkluderar guld- och elektronikmassa framställd på keramiska basmaterial. När den har implementerats, grädda pastan vid 1,000 grader Celsius eller lägre temperatur. På grund av den höga kostnaden för guldledaruppslamning är denna typ av PCB mycket populär bland stora tillverkare av kretskort.

Jämfört med traditionella PCB är den största fördelen med tjockfilmkeramiska material att tjockmembrankeramik kan förhindra kopparoxidation. Därför, om den keramiska PCB-tillverkaren är orolig för oxidation, kan den dra nytta av valet av tjocka membrankeramiska kretsar. Vissa människor frågar oss ofta, "Hur många lager av keramiska PCB?" Men svaret beror på vilken typ av keramiska PCB som används. Det minsta lagret som används i keramiska PCB är två lager, men beroende på produktens prestanda kan det öka flera lager. En spårning av en breddkalkylator kan hjälpa tillverkare att förstå sina mönsterkortsdesignspecifikationer.

Keramiskt PCB-användningsfodral

Minnesmodul

En av nyckelapplikationerna för keramiska PCB är relaterad till lagringsmodulen. Dessa PCB har integrerade minneskretsar och används vanligtvis för att producera DDR SDRAM och andra datorkomponenter relaterade till minne. Alla RAM-minnen som används i enskilda datorer måste ha en keramisk substrat-PCB med en integrerad minnesmodul.

Mottagnings- och överföringsmodul

Keramiska kretskort möjliggör produktion av radarteknik. WestingHouse är det första företaget att skapa lanserings- och mottagningsmoduler med flerlagers keramiska PCB eftersom de har hög termisk och kompatibla CTE. Till skillnad från konventionella PCB är keramiska kretsar den enda kretsen som kan användas för att skapa transmissionsmoduler.

Flerlagers sammankopplingskort

En av de viktigaste försäljningspunkterna för keramiska kretskort är att deras kapacitet är större än konventionella kretskort. Med andra ord, jämfört med traditionella PCB, använder keramiska PCB samma yta för att rymma fler komponenter. Därför har den fler potentiella tillämpningar med flerskiktade keramiska PCB.

Simulering/Digital PCB

Olika datorföretag använder lågtemperaturkeramiska kretskort (LTCC) för att skapa avancerade simulerings- och digitala kort med utmärkta kretsspårningsfunktioner. Persondatorföretag har använt LTCC för att skapa många lätta kretsar, och därigenom minska produktens totala vikt och minimera blåmärken.

Solpaneler

Både HTCC och LTCC används för att tillverka solpaneler och andra solcellspaneler (PV). Solcellspanelen använder flerskikts keramisk plattteknik för att säkerställa livslängd och tillräcklig värmeledningsförmåga.

Elektrisk sändare

Trådlösa kraftöverförings- och laddningsmoduler blir allt vanligare och blir konsumentelektronikutrustning. Dessa enheter är byggda med keramisk PCB-teknik på grund av deras unika termiska prestanda och värmeavledande keramiska substrat.

Det keramiska kretskortet används för att generera elektromagnetiska fält, och energin överförs mellan mottagaren och sändaren genom det elektromagnetiska fältet. Den induktiva spolen hjälper till att överföra elektricitet från det ursprungliga elektromagnetiska fältet och omvandla det till en ström för mottagarkretsen. I allmänhet är mottagarkretsen gjord av keramiskt PCB-material.

Halvledarkylare

Fler och fler elektroniska enheter blir små. Bakom miniatyriseringen av hemelektronik ligger halvledarchips, och halvledarchips blir mindre och mindre för varje år. Halvledarchips använder mikrotillverkningsteknik för att uppnå högre höghastighetsintegration samtidigt som den bästa spårningsförmågan bibehålls. Traditionella PCB kan inte uppfylla de kretsfunktioner som krävs av moderna halvledarchips. Emellertid har uppkomsten av keramiska halvledarkretsar lett till utmärkt integration och prestanda mellan mikrokretskomponenter. Därför anses keramiska PCB-substrat vanligtvis vara framtiden för halvledarteknik.

LED med hög effekt

Det keramiska underlaget ger den bästa basen för högeffekts LED-lampor. Till skillnad från traditionella PCB, använder keramiska kretsar tjockfilmsteknik för att maximera termisk effektivitet. Som ett resultat påverkar inte värmen som genereras av LED-lampor (cirka 70 procent av kalorierna i lysdioder) kretsens arbetseffektivitet. Med andra ord, endast den keramiska kretsen kan ge den termiska effektivitetsnivån som krävs för LED-glöd. När LED är byggd på keramiska kretsar, inga värmegränssnittsmaterial (även känd som radiator). Därför, om tillverkaren använder keramiska kretsar, kommer materialen som behövs för att producera och underhålla LED-lampor att vara mindre.

Keramiska PCB-typ

Aluminiumoxid

Även känd som AL2O3 och metallbaserad PCB. Aluminiumoxid är en PCB-typ. Den använder en diesel värmeledningsförmåga och elektriskt isoleringsmaterial mellan aluminiummetaller och kopparskikt. Det är den föredragna PCB som involverar värmeavledning och övergripande temperaturupprätthållande och kontroll. Aluminiumstrukturen består vanligtvis av tre lager. Ett kopparkretsskikt på cirka 1 till 10 uns. Tjockt, isoleringsskiktet tillverkat av värmeledningsförmåga och elektriskt isoleringsmaterial, och basskiktet av koppar eller aluminiumbas. Det finns flera typer av aluminium PCB. Det finns flexibla typer, blandade typer, flerskikts- och portyper.

Ain

Ain, även känt som aluminiumnitrid, är ett nytt material och har utvecklats som en affärsbaserad produkt. Under de senaste två decennierna har den kännetecknas av replikering och kontroll. Ain är ett effektivt val eftersom det har bra dielektrisk prestanda, låg värmeutvidgningskoefficient, hög värmeledningsförmåga och icke-reaktivitet mot vanliga halvledar kemikalier. Aluminiumnitrid PCB används vanligtvis för förpackning av radiatorer, mikrovågsutrustning, smältande metallbearbetningskomponenter, elektroniska förpackningssubstrat och fasta enheter och isolatorer för halvledarbehandlingsrum.