Veel voorkomende keramische substraattypen zijn onder meer:
- Keramische printplaat van aluminiumoxide: biedt een hoge kosteneffectiviteit, een thermische geleidbaarheid van ongeveer 20–25 W/m·K, uitstekende isolatie en een hoge mechanische sterkte, waardoor deze geschikt is voor de meeste toepassingen met middelhoog- tot hoog- vermogen.
- Keramische PCB van aluminiumnitride: thermische geleidbaarheid van 170–230 W/m·K (en tot 300 W/m·K), met een thermische uitzettingscoëfficiënt die dicht bij die van silicium ligt, waardoor deze ideaal is voor halfgeleiderverpakkingen met hoog-vermogen en hoog-toepassingen voor hoge frequenties.
- Berylliumoxide keramische PCB: Extreem hoge thermische geleidbaarheid (209–330 W/m·K), de tweede na diamant, geschikt voor verpakkingen met extreem hoge- temperaturen en hoge- dichtheid. Tijdens de verwerking zijn strikte veiligheidsmaatregelen vereist.
- Keramische PCB met dikke film: maakt gebruik van gezeefdrukte-dikke-filmgeleiderpasta, gesinterd om circuits te vormen. Bestand tegen hoge temperaturen en corrosie, geschikt voor toepassingen met hoge- betrouwbaarheid.
- Enkelzijdige keramische PCB versus meerlaagse keramische PCB: Enkel-zijdige platen bieden een eenvoudiger structuur en lagere kosten; meerlaagse ontwerpen maken complexere onderlinge verbindingen mogelijk, die vaak worden gebruikt in hoogwaardige stroommodules.
In sommige hoogvermogenontwerpen worden keramische substraten gecombineerd met PCB-koperprocessen, waardoor de koperdikte toeneemt (bijvoorbeeld 3 oz–10 oz) om de stroomcapaciteit en de warmteafvoer aanzienlijk te verbeteren.
Productieprocessen en prestatievoordelen
Keramische printplaten kunnen worden geproduceerd met behulp van verschillende processen, elk geschikt voor verschillende dikte-, precisie- en kostenvereisten
DPC (direct geplateerd koper)
PVD + galvanisch proces, koperdikte 10–140 μm, ideaal voor circuits met hoge-precisie.
01
DBC (direct gebonden koper)
Oxidatiebinding van koper aan keramiek, koperdikte tot 140–350 μm, geschikt voor PCB-ontwerpen van zwaar koper.
02
LTCC (Lage- co-gebakken keramiek)
Gesinterd op 850–900 graden, geschikt voor meerlaagse circuits en hoogfrequente toepassingen.
03
HTCC (hoge-co-gebakken keramiek)
Gesinterd bij 1600–1700 graden, geschikt voor omgevingen met hoge- temperaturen.
04
Dikke filmproces
Geleider-/diëlektrische lagen printen op een keramisch substraat en vervolgens bij hoge temperatuur sinteren.
05
Kernprestatievoordelen
- Hoge thermische geleidbaarheid (25–330 W/m·K), ruimschoots hoger dan FR-4 (circa. 0.8–1 W/m·K)
- Lage thermische uitzettingscoëfficiënt, waardoor soldeerverbindingsvermoeidheid door thermische cycli wordt verminderd
- Uitstekende isolatie, waardoor componenten worden beschermd tegen schade door hitte
- Corrosie- en hoge- temperatuurbestendigheid, stabiele werking tot 800 graden
- Kan worden gecombineerd met Thick Copper PCB-technologie om de vermogensdichtheid en betrouwbaarheid te vergroten
Typische toepassingen
- Vermogenselektronica: IGBT-modules, MOSFET-stuurkaarten, omvormers en andere modules met hoog-vermogen
- LED-verlichting: LED-substraten met hoog-vermogen om de levensduur van de lichtbron te verlengen
- RF/magnetron: Antenne-arrays, eindversterkermodules
- Auto-elektronica: motorcontrollers, voertuigradar, aandrijfmodules
- Medische apparatuur: beeldsondes met hoge-precisie, laserstuurkaarten
Bij deze toepassingen kan het combineren van keramische PCB's met de technologie van zware koperen printplaten het thermisch beheer van het systeem en de elektrische stabiliteit aanzienlijk verbeteren, waardoor de levensduur van het apparaat wordt verlengd.
Ontwerp- en productieoverwegingen
- Pas de koperdikte en spoorbreedte aan om de huidige capaciteit en warmteafvoer in evenwicht te brengen
- Materialen met een hoge thermische geleidbaarheid (bijv. AlN, BeO) zijn geschikt voor hoge-vermogensdichtheid en hoge- toepassingen, maar vereisen een kostenafweging-
- Tussenlaagverbindingen in meerlaagse keramische PCB's vereisen een nauwkeurige controle van de sinterkrimp
- In hoog-huidige ontwerpen kan de integratie van zware koperen PCB-processen de betrouwbaarheid verder vergroten
- Houd rekening met de broosheid van keramiek in de vorm van de plaat en het montageontwerp
Samenvatting
Of het nu gaat om een keramische substraat-PCB of een keramische PCB van aluminiumoxide, de kernwaarde van een keramische printplaat ligt in het bieden van robuuste fysieke en elektrische ondersteuning voor toepassingen met een hoge warmtestroom, hoge- frequentie en hoge- betrouwbaarheid. Voor technische projecten die de prestatiegrenzen verleggen, is een keramische printplaat niet alleen een materiaalkeuze-het is een sleutelfactor voor systeemstabiliteit.
Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. heeft uitgebreide ervaring in de productie van keramische PCB's en zware koperen PCB's en biedt one-oplossingen van materiaalkeuze en structureel ontwerp tot massaproductie, waardoor uw producten kunnen uitblinken in markten met hoog-vermogen en hoge-betrouwbaarheid.
Raadpleeg onze ingenieurs opinfo@pcba-china.comen ervaar vandaag nog de services van STHL-beginnend met een keramische PCB.
Populaire tags: keramische pcb, China keramische pcb-fabrikanten, leveranciers, fabriek
