Die verskil tussen keramiese PCB's en tradisionele FR4 PCB's
Voordat ons hierdie kwessie bespreek, kom ons eers verstaan wat keramiek PCB's en wat FR4 PCB's is.
Keramiese stroombaanbord verwys na 'n tipe stroombaanbord wat vervaardig word op grond van keramiekmateriale, ook bekend as 'n keramiese PCB (gedrukte stroombaanbord). Anders as gewone glasveselversterkte plastiek (FR-4) substrate, gebruik keramiese stroombaanborde keramiese substrate, wat hoër temperatuurstabiliteit, beter meganiese sterkte, beter diëlektriese eienskappe en langer lewensduur kan bied. Keramiese PCB's word hoofsaaklik gebruik in hoëtemperatuur-, hoëfrekwensie- en hoëkragstroombane, soos LED-ligte, kragversterkers, halfgeleierlasers, RF-senders, sensors en mikrogolftoestelle.
'n Stroombaanbord verwys na 'n basiese materiaal vir elektroniese komponente, ook bekend as 'n PCB of gedrukte stroombaanbord. Dit is 'n draer vir die samestelling van elektroniese komponente deur metaalstroombaanpatrone op nie-geleidende substrate te druk, en dan geleidende bane te skep deur prosesse soos chemiese korrosie, elektrolitiese koper en boorwerk.
Die volgende is 'n vergelyking tussen keramiek CCL en FR4 CCL, insluitend hul verskille, voordele en nadele.
| Eienskappe | Keramiek CCL | FR4 CCL |
| Materiële komponente | Keramiek | Glasveselversterkte epoksiehars |
| Geleidingsvermoë | N | EN |
| Termiese geleidingsvermoë (W/mK) | 10-210 | 0.25-0.35 |
| Reikwydte van Dikte | 0.1-3mm | 0.1-5mm |
| Verwerkingsprobleme | Hoog | Laag |
| Vervaardigingskoste | Hoog | Laag |
| Voordele | Goeie hoëtemperatuurstabiliteit, goeie diëlektriese werkverrigting, hoë meganiese sterkte en lang dienslewe | Konvensionele materiale, lae vervaardigingskoste, maklike verwerking, geskik vir lae-frekwensie toepassings |
| Nadele | Hoë vervaardigingskoste, moeilike verwerking, slegs geskik vir hoëfrekwensie- of hoëkragtoepassings | Onstabiele diëlektriese konstante, groot temperatuurveranderinge, lae meganiese sterkte en vatbaarheid vir vog |
| Prosesse | Tans is daar vyf algemene tipes keramiese termiese CCL's, insluitend HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM, ens. | IC-draerbord, Rigid-Flex-bord, HDI-begrawe/blind via-bord, enkelsydige bord, dubbelsydige bord, meerlaagbord |
Keramiese PCB
Toepassingsvelde van verskillende materiale:
Alumina-keramiek (Al2O3): Dit het uitstekende isolasie, hoëtemperatuurstabiliteit, hardheid en meganiese sterkte om geskik te wees vir hoë-krag elektroniese toestelle.
Aluminiumnitriedkeramiek (AlN): Met hoë termiese geleidingsvermoë en goeie termiese stabiliteit, is dit geskik vir hoë-krag elektroniese toestelle en LED-beligtingsvelde.
Sirkoniumkeramiek (ZrO2): met hoë sterkte, hoë hardheid en slytasiebestandheid, is dit geskik vir hoëspanning-elektriese toerusting.
Toepassingsvelde van verskillende prosesse:
HTCC (Hoëtemperatuur-koëmgestookte keramiek): Geskik vir hoëtemperatuur- en hoëkragtoepassings, soos kragelektronika, lugvaart, satellietkommunikasie, optiese kommunikasie, mediese toerusting, motorelektronika, petrochemiese en ander nywerhede. Produkvoorbeelde sluit in hoëkrag-LED's, kragversterkers, induktors, sensors, energiebergingskondensators, ens.
LTCC (Lae Temperatuur Co-gestookte Keramiek): Geskik vir die vervaardiging van mikrogolftoestelle soos RF, mikrogolf, antenna, sensor, filter, kragverdeler, ens. Daarbenewens kan dit ook in mediese, motor-, lugvaart-, kommunikasie-, elektronika- en ander velde gebruik word. Produkvoorbeelde sluit in mikrogolfmodules, antennamodules, druksensors, gassensors, versnellingsensors, mikrogolffilters, kragverdelers, ens.
DBC (Direkte Koperbinding): Geskik vir hitteverspreiding van hoë-krag halfgeleiertoestelle (soos IGBT, MOSFET, GaN, SiC, ens.) met uitstekende termiese geleidingsvermoë en meganiese sterkte. Produkvoorbeelde sluit in kragmodules, kragelektronika, elektriese voertuigbeheerders, ens.
DPC (Direkte Plaat Koper Meerlaag Gedrukte Kringbord): hoofsaaklik gebruik vir hitteverspreiding van hoë-krag LED-ligte met die eienskappe van hoë intensiteit, hoë termiese geleidingsvermoë en hoë elektriese werkverrigting. Produkvoorbeelde sluit in LED-ligte, UV LED's, COB LED's, ens.
LAM (Laseraktiveringsmetallisasie vir hibriede keramiese metaallaminaat): kan gebruik word vir hitteverspreiding en optimalisering van elektriese werkverrigting in hoë-krag LED-ligte, kragmodules, elektriese voertuie en ander velde. Produkvoorbeelde sluit in LED-ligte, kragmodules, elektriese voertuigmotoraandrywers, ens.
FR4 PCB
IC-draerborde, Rigid-Flex-borde en HDI blinde/begrawe via-borde is algemeen gebruikte tipes PCB's, wat in verskillende industrieë en produkte soos volg toegepas word:
IC-draerbord: Dit is 'n algemeen gebruikte gedrukte stroombaanbord, hoofsaaklik gebruik vir skyfietoetsing en -produksie in elektroniese toestelle. Algemene toepassings sluit in halfgeleierproduksie, elektroniese vervaardiging, lugvaart, militêre en ander velde.
Starre-Flex-bord: Dit is 'n saamgestelde materiaalbord wat FPC met starre PCB kombineer, met die voordele van beide buigsame en starre stroombaanborde. Algemene toepassings sluit in verbruikerselektronika, mediese toerusting, motorelektronika, lugvaart en ander velde.
HDI blind/begrawe via-bord: Dit is 'n hoë-digtheid interkonneksie-gedrukte stroombaanbord met hoër lyndigtheid en kleiner diafragma om kleiner verpakking en hoër werkverrigting te behaal. Algemene toepassings sluit in mobiele kommunikasie, rekenaars, verbruikerselektronika en ander velde.
