Что такое керамическая печатная плата?
Керамическая печатная плата — это печатная плата, которая использует керамический базовый материал. В отличие от обычных печатных плат, которые часто используют материалы, такие как FR-4 (композит из эпоксидной смолы и тканого стекловолокна), керамические печатные платы используют теплопроводные керамики, такие как алюминиевая оксид (Al2O3), нитрид алюминия (AlN) или оксид бериллия (BeO). Эти материалы выбираются из-за их способности выдерживать высокие температуры и хорошо проводить тепло.
Какие существуют типы керамических печатных плат?
Существуют различные типы керамических печатных плат, которые можно классифицировать по типу используемой керамики и способу их изготовления. Наиболее распространенными типами являются: печатные платы из алюминиевого оксида (Al2O3), печатные платы из нитрида алюминия (AlN) и печатные платы из оксида бериллия (BeO).
Сравнение материалов керамических печатных плат:
| Материал | Теплопроводность (Вт/мК) | Типичные применения |
|---|---|---|
| Алюминиевый оксид (Al2O3) | 24-28 | Светодиоды, силовые цепи |
| Нитрид алюминия (AlN) | 170-200 | Применения в высокочастотной РЧ |
| Оксид бериллия (BeO) | 250-330 | Военные и аэрокосмические приложения |
Как изготавливаются керамические печатные платы?
1.Технология толстой пленки
- Подготовка подложки: Очистка керамической подложки.
- Печать и обжиг: Нанесение проводящих, изолирующих и резистивных паст на подложку с использованием технологии шелкографии, затем обжиг при высоких температурах.
2.Технология тонкой пленки
- Депонирование материала: Нанесение проводящих материалов на чистую керамическую подложку.
- Формирование узоров: Использование фотолитографии для создания схем узоров, за которым следует травление.
3.Прямое соединение меди (DBC)
- Соединение меди: Прямое соединение меди с керамической подложкой при высоких температурах и в контролируемой атмосфере.
- Формирование узоров: Формирование желаемых схем узоров через травление.
Это основные шаги изготовления керамических печатных плат с использованием различных технологий. Вы выбираете технологию на основе того, что вам нужно от платы, например, выдерживать высокие температуры, общаться на высоких частотах или проводить тепло.
Преимущества керамических печатных плат
Керамические печатные платы предлагают ряд преимуществ по сравнению с традиционными печатными платами, изготовленными из материалов, таких как FR-4:
- Большая теплопроводность: Эффективное рассеивание тепла охлаждает компоненты, улучшая производительность и долговечность.
- Большая механическая прочность: Керамические подложки более прочны, устойчивы к разрушениям и изгибам.
- Улучшенная электрическая изоляция: Высокие свойства электрической изоляции снижают риск коротких замыканий и электрических отказов.
Является ли FR-4 керамикой?
FR-4 — популярный материал для печатных плат, но это не керамика. Это ламинат, армированный стекловолокном на эпоксидной основе, который не обладает таким же уровнем теплопроводности или теплостойкости, как керамика.
