ما هو لوحة الدوائر المطبوعة الخزفية؟
لوحة الدوائر المطبوعة الخزفية هي لوحة دوائر تستخدم مادة أساسية خزفية. على عكس لوحات الدوائر العادية، التي غالبًا ما تستخدم مواد مثل FR-4 (مركب من الإيبوكسي والألياف الزجاجية المنسوجة)، تستخدم لوحات الدوائر الخزفية الخزف الموصل حراريًا مثل الألومينا (Al2O3)، ونيتريد الألومنيوم (AlN)، أو أكسيد البيريليوم (BeO). يتم اختيار هذه المواد لأنها تتحمل درجات الحرارة العالية وتوصل الحرارة جيدًا.
ما هي أنواع لوحات الدوائر الخزفية المختلفة؟
هناك أنواع مختلفة من لوحات الدوائر الخزفية، يمكن تصنيفها حسب نوع الخزف المستخدم وطريقة تصنيعها. الأنواع الأكثر شيوعًا هي: لوحات الألومينا (Al2O3)، ولوحات نيتريد الألومنيوم (AlN)، ولوحات أكسيد البيريليوم (BeO).
مقارنة بين مواد لوحات الدوائر الخزفية:
| المادة | التوصيل الحراري (واط/متر كلفن) | التطبيقات النموذجية |
|---|---|---|
| الألومينا (Al2O3) | 24-28 | الصمامات الثنائية الباعثة للضوء، دوائر الطاقة |
| نيتريد الألومنيوم (AlN) | 170-200 | تطبيقات الترددات العالية الراديوية |
| أكسيد البيريليوم (BeO) | 250-330 | العسكرية والفضاء |
كيف يتم تصنيع لوحات الدوائر الخزفية؟
1.تقنية الفيلم السميك
تحضير الركيزة: تنظيف الركيزة الخزفية. الطباعة والحرق: تطبيق العجائن الموصلة والعازلة والمقاومة على الركيزة باستخدام تقنيات الطباعة بالشاشة الحريرية، ثم حرقها في درجات حرارة عالية.
2. تقنية الفيلم الرقيق
إيداع المواد: إيداع المواد الموصلة على ركيزة خزفية نظيفة. النقش: استخدام التصوير الضوئي لإنشاء أنماط الدوائر، يليه النقش.
3.النحاس المرتبط مباشرة (DBC)
ربط النحاس: ربط النحاس مباشرة بالركيزة الخزفية في درجات حرارة عالية وتحت جو مراقب. النقش: تشكيل أنماط الدوائر المطلوبة من خلال النقش.
هذه هي الخطوات الأساسية لصنع لوحات الدوائر الخزفية باستخدام تقنيات مختلفة. تختار التقنية بناءً على ما تحتاجه اللوحة للقيام به، مثل مقاومة درجات الحرارة العالية، التواصل بترددات عالية، أو توصيل الحرارة.
مزايا لوحات الدوائر الخزفية
تقدم لوحات الدوائر الخزفية عدة مزايا على لوحات الدوائر التقليدية المصنوعة من مواد مثل FR-4:
- توصيل حراري أعلى: التبديد الفعال للحرارة يحافظ على برودة المكونات، مما يعزز الأداء والعمر الافتراضي.
- قوة ميكانيكية أكبر: الركائز الخزفية أكثر متانة، مقاومة للكسر والانحناء.
- عزل كهربائي محسن: خصائص العزل الكهربائي الأعلى تقلل من خطر حدوث دوائر قصيرة وأعطال كهربائية.
هل FR-4 خزفي؟
FR-4 هو مادة شائعة للوحات الدوائر، لكنها ليست خزفية. إنها رقاقة إيبوكسي معززة بالألياف الزجاجية، والتي لا تمتلك نفس مستوى التوصيل الحراري أو مقاومة الحرارة مثل الخزفيات.
