Der Unterschied zwischen Keramikplatine und herkömmlicher Leiterplatte

Im Vergleich zu herkömmlichen gedruckten Leiterplatten (PCB) haben keramische Leiterplatten viele Vorteile. Aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit und ihres minimalen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) haben Keramikleiterplatten im Vergleich zu herkömmlichen Leiterplatten mehr Funktionen, einfachere Funktionen und eine bessere Leistung. Möchten Sie mehr über keramische Leiterplatten erfahren und erfahren, wie sie sich positiv auf die Gesamtkosten Ihres Unternehmens auswirken? In diesem Artikel decken wir das gesamte Wissen über keramische Leiterplatten, verschiedene verfügbare Typen und ihre eigenen Anwendungsfälle ab.

Vor- und Nachteile von Keramikleiterplatten

Vorteile: 1. Ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit; 2. Beständigkeit gegen chemische Korrosion; 3. Kompatible mechanische Festigkeit; 4. Verwirklichen Sie leicht Verfolgung mit hoher Dichte; 5. Kompatibilität der CTA-Komponenten

Nachteile: 1. Die Kosten sind höher als bei Standard-Leiterplatten; 2. Die Verfügbarkeit ist reduziert; 3. Zerbrechliche Behandlung

Art der Keramikplatine

Hohe Temperatur

Der vielleicht beliebteste Keramik-PCB-Typ ist Hochtemperatur-PCB. Für Hochtemperatur-Keramik ausgelegte Leiterplatten werden üblicherweise als Hochtemperatur-Co-Burning-Ceramics (HTCC)-Schaltungen bezeichnet. Diese Schaltkreise bestehen aus Klebstoffen, Schmiermitteln, Lösungsmitteln, Weichmachern und Aluminium-Aluminiumoxid, um Rohkeramik herzustellen.

Verwenden Sie hergestellte primitive Keramikmaterialien, beschichten Sie dann das Material und verfolgen Sie die Stromkreisverfolgung auf Wolfram- oder Molybdänmetall. Nach der Umsetzung liegt der Backkreislauf bis zu 48 Stunden zwischen 1600 und 1700 Grad Celsius. Das gesamte HTCC-Backen wird in einer Gasumgebung, wie etwa Wasserstoff, durchgeführt.

Niedrige Temperatur

Im Gegensatz zu HTCC wird die bei niedriger Temperatur zusammenbrennende keramische Leiterplatte hergestellt, indem das Kristallglas mit dem Klebstoff auf der Metallplatte mit dem goldenen Brei gemischt wird. Dann, bevor Sie den Stromkreis in einen Gasofen mit etwa 900 Grad Celsius stellen, schneiden Sie den Stromkreis und drücken Sie die Schicht. Niedertemperatur-Co-Burning-Keramik-Leiterplatten profitieren von weniger Rückzug und verbesserter Schrumpfbarkeit. Mit anderen Worten, sie haben im Vergleich zu HTCC und anderen Arten von Keramik-Leiterplatten eine hervorragende mechanische Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit. Bei der Verwendung von Wärmeableitungsprodukten wie LED-Leuchten bietet der Wärmeableitungsvorteil von LTCC einen Vorteil.

Dickschichtkeramik

Die Dickmembran-Keramikschaltung enthält Gold und Elektronikmasse, die auf keramischen Grundmaterialien erzielt wird. Backen Sie die Paste nach der Implementierung bei 1,000 Grad Celsius oder einer niedrigeren Temperatur. Aufgrund der hohen Kosten für Goldleiteraufschlämmung ist diese Art von Leiterplatte bei den großen Leiterplattenherstellern sehr beliebt.

Im Vergleich zu herkömmlichen PCBs besteht der Hauptvorteil von Dickschicht-Keramikmaterialien darin, dass dicke Membrankeramiken die Kupferoxidation verhindern können. Wenn der Hersteller von Keramik-Leiterplatten sich Sorgen über Oxidation macht, kann er daher von der Auswahl von Keramikschaltkreisen mit dicker Membran profitieren. Manche Leute fragen uns oft: "Wie viele Schichten Keramik-PCB?" Die Antwort hängt jedoch von der Art der verwendeten Keramikleiterplatte ab. Die Mindestschicht, die in Keramik-Leiterplatten verwendet wird, beträgt zwei Schichten, aber je nach Leistung des Produkts können mehrere Schichten erhöht werden. Ein Breitenrechner-Tracking kann Herstellern dabei helfen, ihre PCB-Designspezifikationen zu verstehen.

Anwendungsfall für Keramik-Leiterplatten

Speichermodul

Eine der Hauptanwendungen von Keramik-Leiterplatten hängt mit dem Speichermodul zusammen. Diese Leiterplatten verfügen über integrierte Speicherschaltkreise und werden normalerweise zur Herstellung von DDR-SDRAM und anderen Computerkomponenten im Zusammenhang mit Speichern verwendet. Alle RAMs, die in einzelnen Computern verwendet werden, müssen eine Keramiksubstrat-Leiterplatte mit einem integrierten Speichermodul haben.

Empfangs- und Sendemodul

Keramische Leiterplatten ermöglichen die Herstellung von Radartechnik. WestingHouse ist das erste Unternehmen, das Sende- und Empfangsmodule mit mehrschichtiger Keramik-Leiterplatte herstellt, da sie über hohe thermische und kompatible CTEs verfügen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Leiterplatten sind Keramikschaltkreise die einzigen Schaltkreise, die zur Herstellung von Übertragungsmodulen verwendet werden können.

Mehrschichtige Verbindungsplatine

Eines der Hauptverkaufsargumente von Keramik-Leiterplatten ist, dass ihre Kapazität größer ist als bei herkömmlichen Leiterplatten. Mit anderen Worten, im Vergleich zu herkömmlichen Leiterplatten verwendet die Keramik-Leiterplatte die gleiche Oberfläche, um mehr Komponenten aufzunehmen. Daher hat es mehr potenzielle Anwendungen unter Verwendung von mehrschichtigen Keramik-Leiterplatten.

Simulation/Digitale Leiterplatte

Verschiedene Computerunternehmen verwenden LTCC-Platinen (Low-Temperature Ceramic Circuits), um fortschrittliche Simulations- und Digitalplatinen mit hervorragenden Schaltungsverfolgungsfunktionen zu erstellen. PC-Unternehmen haben LTCC verwendet, um viele leichtgewichtige Schaltungen herzustellen, wodurch das Gesamtgewicht des Produkts reduziert und die Druckstellen minimiert wurden.

Solarplatten

Sowohl HTCC als auch LTCC werden zur Herstellung von Sonnenkollektoren und anderen elektrischen Photovoltaik (PV)-Paneelen verwendet. Das Photovoltaikmodul verwendet eine mehrschichtige Keramikplattentechnologie, um eine Lebensdauer und eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit zu gewährleisten.

Elektrischer Sender

Kabellose Energieübertragungs- und Lademodule werden immer häufiger und werden zu Geräten der Unterhaltungselektronik. Diese Geräte werden aufgrund ihrer einzigartigen thermischen Leistung und Wärmeableitungs-Keramiksubstrate mit Keramik-PCB-Technologie gebaut.

Die Keramikplatine dient zur Erzeugung elektromagnetischer Felder, und die Energie wird zwischen dem Empfänger und dem Sender durch das elektromagnetische Feld übertragen. Die Induktionsspule hilft dabei, Elektrizität aus dem ursprünglichen elektromagnetischen Feld zu übertragen und in einen Strom für die Empfängerschaltung umzuwandeln. Im Allgemeinen besteht die Empfängerschaltung aus PCB-Material auf Keramikbasis.

Halbleiterkühler

Immer mehr elektronische Geräte werden klein. Hinter der Miniaturisierung der Unterhaltungselektronik stehen Halbleiterchips, und Halbleiterchips werden jedes Jahr kleiner und kleiner. Halbleiterchips verwenden Mikrofertigungstechnologie, um eine höhere Hochgeschwindigkeitsintegration zu erreichen und gleichzeitig die beste Tracking-Fähigkeit beizubehalten. Herkömmliche PCB können die von modernen Halbleiterchips geforderten Schaltungsfunktionen nicht erfüllen. Das Aufkommen von Halbleiterschaltkreisen auf Keramikbasis hat jedoch zu einer hervorragenden Integration und Leistung zwischen Mikroschaltkreiskomponenten geführt. Daher gelten keramische Leiterplattensubstrate üblicherweise als die Zukunft der Halbleitertechnologie.

Hochleistungs-LED

Das Keramiksubstrat bietet die beste Basis für leistungsstarke LED-Leuchten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Leiterplatten verwendet die Keramikschaltung Dickschichttechnologie, um den thermischen Wirkungsgrad zu maximieren. Infolgedessen beeinträchtigt die von LED-Leuchten erzeugte Wärme (etwa 70 Prozent der Kalorien von LEDs) nicht die Arbeitseffizienz der Schaltung. Mit anderen Worten, nur die Keramikschaltung kann den für das LED-Glühen erforderlichen thermischen Wirkungsgrad bereitstellen. Wenn LED auf keramischen Schaltungen aufgebaut ist, keine Wärmeschnittstellenmaterialien (auch als Strahler bekannt). Wenn der Hersteller Keramikschaltkreise verwendet, werden daher weniger Materialien für die Herstellung und Wartung von LED-Leuchten benötigt.

Keramischer PCB-Typ

Tonerde

Auch bekannt als AL2O3 und PCB auf Metallbasis. Aluminiumoxid ist ein PCB-Typ. Es verwendet ein Diesel-Wärmeleit- und elektrisches Isolationsmaterial zwischen Aluminiummetallen und Kupferschichten. Es ist die bevorzugte PCB für die Wärmeableitung und die Aufrechterhaltung und Kontrolle der Gesamttemperatur. Die Aluminiumstruktur besteht üblicherweise aus drei Schichten. Eine Kupferschaltkreisschicht von etwa 1 bis 10 Unzen. Dick, die Isolationsschicht aus wärmeleitendem und elektrischem Isolationsmaterial und die Basisschicht aus Kupfer- oder Aluminiumbasis. Es gibt verschiedene Arten von Aluminium-Leiterplatten. Es gibt flexible Typen, gemischte Typen, mehrschichtige und porige Typen.

Ain

Ain, auch bekannt als Aluminiumnitrid, ist ein neues Material und wurde als geschäftsbasiertes Produkt entwickelt. In den letzten zwei Jahrzehnten hat es die Eigenschaften der Replikation und Kontrolle. Ain ist eine effektive Wahl, da es eine gute dielektrische Leistung, einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und keine Reaktivität gegenüber gewöhnlichen Halbleiter-Handwerkschemikalien aufweist. Aluminiumnitrid-Leiterplatten werden normalerweise für Radiatoren, Verpackungen von Mikrowellengeräten, schmelzende Metallverarbeitungskomponenten, elektronische Verpackungssubstrate und feste Geräte und Isolatoren für Halbleiterverarbeitungsräume verwendet.