Rôzne typy návrhov keramických dosiek plošných spojov

V tomto blogovom príspevku preskúmame rôzne typy návrhov keramických dosiek plošných spojov a ich jedinečné vlastnosti.

Keramické dosky plošných spojov sa stávajú čoraz obľúbenejšími vďaka ich mnohým výhodám oproti tradičným materiálom dosiek plošných spojov, ako je FR4 alebo polyimid. Keramické dosky plošných spojov sa stávajú prvou voľbou pre rôzne aplikácie vďaka svojej vynikajúcej tepelnej vodivosti, vysokej teplotnej odolnosti a dobrej mechanickej pevnosti. S rastúcim dopytom rastie aj množstvo dizajnov keramických dosiek plošných spojov dostupných na trhu.

1. Keramická doska plošných spojov na báze oxidu hlinitého:

Oxid hlinitý, tiež známy ako oxid hlinitý, je materiál široko používaný v keramických obvodových doskách. Má vynikajúce elektrické izolačné vlastnosti a je vhodný pre aplikácie vyžadujúce vysokú dielektrickú pevnosť. Keramické dosky s plošnými spojmi z oxidu hlinitého môžu odolávať vysokým teplotám, vďaka čomu sú vhodné na použitie vo vysokovýkonných aplikáciách, ako sú výkonová elektronika a automobilové systémy. Jeho hladká povrchová úprava a nízky koeficient tepelnej rozťažnosti ho predurčujú na aplikácie zahŕňajúce tepelné riadenie.

2. Keramická doska plošných spojov z nitridu hliníka (AlN):

Keramické dosky plošných spojov z nitridu hliníka majú lepšiu tepelnú vodivosť v porovnaní so substrátmi z oxidu hlinitého. Bežne sa používajú v aplikáciách, ktoré vyžadujú efektívny odvod tepla, ako je LED osvetlenie, výkonové moduly a RF/mikrovlnné zariadenia. Obvodové dosky z nitridu hliníka vynikajú vo vysokofrekvenčných aplikáciách vďaka svojej nízkej dielektrickej strate a vynikajúcej integrite signálu. Okrem toho sú dosky plošných spojov AlN ľahké a šetrné k životnému prostrediu, vďaka čomu sú vhodnou voľbou pre rôzne priemyselné odvetvia.

3. Keramická doska plošných spojov z nitridu kremíka (Si3N4):

Keramické dosky plošných spojov z nitridu kremíka sú známe svojou vynikajúcou mechanickou pevnosťou a odolnosťou voči tepelným šokom. Tieto panely sa zvyčajne používajú v drsnom prostredí, kde sú prítomné extrémne zmeny teploty, vysoký tlak a korozívne látky. Dosky plošných spojov Si3N4 nachádzajú uplatnenie v odvetviach, ako je letecký a kozmický priemysel, obrana a ropa a plyn, kde sú spoľahlivosť a odolnosť rozhodujúce. Okrem toho má nitrid kremíka dobré elektrické izolačné vlastnosti, vďaka čomu je vynikajúcou voľbou pre aplikácie s vysokým výkonom.

4. Doska plošných spojov LTCC (nízkoteplotná spoluvypaľovaná keramika):

Dosky plošných spojov LTCC sa vyrábajú pomocou viacvrstvových keramických pások, ktoré sú potlačené sieťotlačou s vodivými vzormi. Vrstvy sú naskladané a potom vypálené pri relatívne nízkych teplotách, čím sa vytvorí vysoko hustá a spoľahlivá obvodová doska. Technológia LTCC umožňuje integráciu pasívnych komponentov, ako sú odpory, kondenzátory a induktory, do samotnej dosky plošných spojov, čo umožňuje miniaturizáciu a lepší výkon. Tieto dosky sú vhodné pre bezdrôtovú komunikáciu, automobilovú elektroniku a lekárske zariadenia.

5. Doska plošných spojov HTCC (vysokoteplotná spoluvypaľovaná keramika):

Obvodové dosky HTCC sú z hľadiska výrobného procesu podobné doskám LTCC. Dosky HTCC sa však vypaľujú pri vyšších teplotách, čo má za následok zvýšenú mechanickú pevnosť a vyššie prevádzkové teploty. Tieto dosky sa bežne používajú vo vysokoteplotných aplikáciách, ako sú automobilové senzory, letecká elektronika a nástroje na vŕtanie. Dosky s obvodmi HTCC majú vynikajúcu tepelnú stabilitu a vydržia extrémne teplotné cykly.

V súhrne

Rôzne typy keramických dosiek plošných spojov sú navrhnuté tak, aby vyhovovali širokému spektru špecifických priemyselných potrieb. Či už ide o aplikácie s vysokým výkonom, efektívny odvod tepla, extrémne podmienky prostredia alebo požiadavky na miniaturizáciu, dizajn keramických dosiek plošných spojov môže tieto požiadavky splniť. Keďže technológia neustále napreduje, očakáva sa, že keramické dosky plošných spojov budú zohrávať dôležitú úlohu pri vytváraní inovatívnych a spoľahlivých elektronických systémov v rôznych odvetviach.