PCB ceramicu

I materiali cumuni includenu l'ossidu d'aluminiu (Al₂O₃, purezza 60%-96%), u nitruru d'aluminiu (AlN) è l'ossidu di berilliu (BeO, rimpiazzatu gradualmente per via di a tossicità). U 96% di l'ossidu d'aluminiu rapprisenta più di u 60% di l'applicazioni.

Al₂O₃ (96%) hè circa 25W/m・K, AlN righjunghje 170-230W/m・K, è l'ossidu di berilliu (BeO) hè circa 250W/m・K.

Ossidu d'aluminiu (6-7 ppm/°C), nitruru d'aluminiu (4,5 ppm/°C), assai più bassu chè i 18-22 ppm/°C di FR4.

À temperatura ambiente, a resistenza d'isolamentu di i substrati Al₂O₃ hè > 10¹⁴Ω, è quella di i substrati AlN hè > 10¹³Ω.

A custante dielettrica di l'ossidu d'aluminiu à 96% hè circa 9,8 (1 MHz), è quella di l'AlN hè circa 8,5 (1 MHz).

Temperatura di funziunamentu: -55 ℃ ~ 300 ℃, pò sustene temperature elevate à cortu termine superiori à 800 ℃.

A durezza di Mohs hè 6-9, l'ossidu d'aluminiu (96%) righjunghje u livellu 7, cù una grande difficultà di trasfurmazione.

Al₂O₃ (96%) hè circa 3,85 g/cm³, è AlN hè circa 3,26 g/cm³.

Bassa perdita dielettrica (tanδ

Tassa d'assorbimentu d'acqua

Prucessu à film grossu (serigrafia), prucessu à film sottile (sputtering/evaporazione), prucessu di co-cottura (HTCC/LTCC), ecc.

A temperatura di sinterizazione HTCC hè 1500-1600 ℃, LTCC hè 850-900 ℃; LTCC pò integrà cumpunenti passivi cù un costu più altu.

U prucessu di film sottile pò ottene una larghezza / spaziatura di linea di 10 μm / 10 μm, è u prucessu di film grossu hè di circa 100 μm / 100 μm.

U diametru minimu di u foru per a perforazione laser hè 50 μm, è per a perforazione meccanica hè 100 μm.

Rame à legame direttu (DBC), brasatura attiva di metalli (AMB), stampa à film spesso.

U spessore cumunu di u stratu di rame hè 0,1-0,3 mm, finu à 0,5 mm à u massimu.

Forza di ligame > 25N/mm, i tempi di ciclu termicu superanu 1000 volte (-40 ℃ ~ 150 ℃).

Prucessu di film sottile Ra

Tagliu laser, tagliu à cubetti, tagliu meccanicu. A precisione di u tagliu laser hè ± 25 μm.

U rendimentu di u prucessu di film sottile hè di circa 85%-90%, è u prucessu di film grossu hè di circa 90%-95%.

Evitate u disignu à angulu acutu, raghju di filu ≥0,2 mm; aghjunghjite fori di dissipazione di u calore in zone cù stress termicu cuncintratu.

Attraversu a saldatura à chip flip, a saldatura à fili, a saldatura eutettica, ecc. A saldatura à chip flip hà una resistenza termica di 0,5 ℃ / W.

Stazioni base 5G (perdita di segnale

Riduce a resistenza termica. L'usu di substrati AlN in moduli IGBT pò riduce a resistenza termica à 1,5 ℃ / W.

Pò esse adupratu in unità di cuntrollu di u mutore (ECU), cù una eccellente resistenza à alta temperatura è resistenza à e vibrazioni.

Substrati di dissipazione di calore LED d'alta putenza, cù resistenza termica riducibile à menu di 3 ℃ / W.

Per una lamina di rame di 1 oz sottu à un aumentu di temperatura di 10 ℃, una larghezza di linea di 1 mm pò purtà circa 2 A.

Accatastatu per mezu di prucessi di co-cottura, LTCC pò ottene più di 100 strati à u massimu.

A resistenza à a flessione di Al₂O₃ (96%) hè >300MPa, è quella di AlN >350MPa.

Resistenza à e radiazioni (pò suppurtà una dosa di 10⁶Gy), ligeru (densità circa 1/3 di i sustrati metallichi).

Prova di ciclu termicu (-40 ℃ ~ 125 ℃, 1000 volte), prova di calore umitu (85 ℃ / 85% RH, 1000h).

Frattura di u stratu di metallizazione (tempi di ciclu di rottura di u substratu Al₂O₃ DBC circa 500-800 volte).

U spessore di 1 mm pò suppurtà ≥5kV, tensione di scarica parziale iniziale >2kV.

Prova di sfaldatura di u nastro (nastro 3M 610), nisun distaccu di u stratu metallicu.

In cundizioni nurmali di travagliu, pò ghjunghje à più di 10 anni, è in ambienti à alta temperatura è alta umidità, hè accurtatu à 5 anni.

Detezione à raggi X, microscopiu à scansione ultrasonica (C-SAM), cù una risoluzione finu à 10 μm.

Vibrazione sinusoidale 5-2000Hz, accelerazione 5g, durata 2 ore senza crepe.

Prova di nebbia salina di 96 ore (soluzione di NaCl à 5%), nisuna corrosione di u stratu di metallizazione.

Mudellu di u corpu umanu (HBM) > 2kV, mudellu di macchina (MM) > 200V.

-40 ℃ ~ 150 ℃, tempu di cunversione

U costu di i sustrati ceramici hè 5-10 volte quellu di FR4, principalmente per via di materiali è prucessi cumplessi.

Pruduzzione di massa, ottimizazione di u prucessu (cum'è l'usu di film grossu invece di film sottile), selezzione di materiali à bassu costu (cum'è ossidu d'aluminiu 60%).

Una migliore prestazione d'isolamentu (i substrati metallichi anu bisognu di strati d'isolamentu), è u coefficientu di dilatazione termica hè più currispundente à i chips.

Ossidu d'aluminiu (60%)

Tipu di materiale, cumplessità di u prucessu, numeru di strati, dimensione, quantità d'ordine.

Pò esse ottenutu per mezu di u prucessu rigidu-flex, cù un aumentu di u costu di 20%-30%.

Rappresenta circa u 15%-20% di u costu tutale, è u miglioramentu di u rendimentu pò riduce lu significativamente.

Quandu a quantità di l'ordine supera i 5.000 pezzi, u costu unitariu diminuisce significativamente.

Ciclu di sviluppu longu (3-6 mesi), costu di stampo elevatu (circa 50.000-100.000 yuan).

A prestazione di dissipazione di u calore di i substrati AlN hè 3 volte quella di i PCB à basa d'aluminiu, ma u costu hè 4 volte più altu.

Fissatu da viti o incollatu cù adesivo termicamente conduttivu (resistenza termica

Temperatura di piccu di saldatura a riflussu: 240-260 ℃, durata

Rilavorabile, ma l'alta temperatura pò causà fratture in ceramica cù una percentuale di successu di circa u 70%.

Pulite cù IPA (alcolu isopropilicu) per una pulizia à ultrasoni per menu di 10 minuti.

Mantene l'umidità di l'ambiente operativu trà 40% è 60% è portate braccialetti antistatici.

Sceglite materiali cù coefficienti di dilatazione termica simili è riempite i spazii cù grassu di silicone termoconduttivu.

Ùn hè micca cunsigliatu, postu chì u stress termicu pò causà screpolature di a ceramica.

Coppia di serraggio per e viti M3: 0,8-1,2 N・m per evità a concentrazione di stress.

Rileva i punti caldi via l'imaghjini termiche à infrarossi è verificate a connettività per mezu di test di resistenza.

Conservazione: umidità

IPC-6012 (Specifica di Prestazione per Cartoni Stampati Rigidi), MIL-P-55110 (Standard Militare).

Certificazione UL (ritardante di fiamma), certificazione RoHS (senza sostanze periculose), ISO 9001.

Rispetta i testi ambientali MIL-STD-810G cù requisiti stretti di resistenza à e vibrazioni è à l'impattu.

Richiede certificazioni AEC-Q100 (chip) è AEC-Q200 (cumponenti passivi).

Rispettà e regulazioni REACH di l'UE, chì limitanu l'usu di sustanzi periculosi cum'è u piombu è u cadmiu.

Classificazione UL 94 V-0 (nisuna propagazione di fiamma), indice d'ossigenu >30%.

Rispettà u sistema di gestione di a qualità di i dispositivi medichi ISO 13485.

Richiede a certificazione di u sistema di gestione di a qualità aerospaziale AS9100.

Cunfurmità cù e norme di radiazione elettromagnetica EN 55032, emissioni condotte

Enti di certificazione di terze parti: SGS, TÜV, Intertek.

Ispettate u prucessu di ligame (per esempiu, l'ossidazione di a lamina di rame DBC) è riprocessate a superficia.

Riempite e crepe minori cù resina epossidica; rimpiazzate u sustratu per crepe gravi.

Ajustate u prufilu di temperatura di saldatura è cuntrullate l'attività di u flussu (gradu RA).

Ottimizate u cablaggio, aduprate materiali à bassa costante dielettrica è aghjunghjite strati di messa à terra.

Ispettate i percorsi di conduzione termica è pruvate a resistenza termica (obiettivu

Prucessu di sinterizazione irregulare o sollievu di stress termicu insufficiente; ottimizà u prucessu di fabricazione.

Pulite cù u plasma per caccià i residui urganichi.

Prova di resistenza d'isolamentu (1000V DC) per localizà i punti di fuga.

Rinforza i rivestimenti protettivi (per esempiu, a placcatura in nichel-oru) è evita i gasi corrosivi.

Aumentà u spessore di u sustratu (≥0,5 mm) è ottimizà u disignu di l'anguli.

Assottigliatura (

Nitruru di siliciu (Si₃N₄), cù alta conducibilità termica (100W/m・K) è resistenza.

A stampa 3D ceramica hà realizatu strutture cumplesse di dissipazione di u calore cù una precisione di 50 μm.

Ottimisate a distribuzione termica per mezu di algoritmi di simulazione, accurtendu u ciclu di cuncepimentu di 30%.

Adupratu in moduli di putenza SiC cù un tassu di crescita annuale di u mercatu di più di 20%.

Una bassa perdita dielettrica risponde à i bisogni di cumunicazione à alta frequenza, cù una dumanda chì si prevede crescerà di 50% da u 2025.

E paste à film grossu à basa d'acqua rimpiazzanu i solventi organici per riduce l'emissioni di COV.

Difficultà à currisponde à i coefficienti di dilatazione termica, chì necessitanu materiali di stratu tampone.

A litografia EUV ghjunghje à circuiti di livellu 10 nm, attualmente in fase di laburatoriu.

Una alta stabilità à basse temperature pò fà di elli trasportatori per chip quantichi.

Resistenza massima à a temperatura: 800 ℃, chì richiede materiali di metallizazione à alta temperatura (per esempiu, metudu molibdenu-manganese).

Resiste à una pressione di 100 MPa è ottene a prutezzione IP68 via incapsulamentu.

Aduprate ceramica resistente à e radiazioni (per esempiu, carburo di siliciu) per prutege a radiazione di neutroni.

Cuntrolla l'impedenza caratteristica (50Ω) è riduce a perdita dielettrica (tanδ

Aduttate strutture di dissipazione di u calore à microcanali cù una densità di flussu di calore finu à 100W/cm².

Passivazione superficiale necessaria, in cunfurmità cù i testi biologichi ISO 10993.

Resistenza à alta temperatura è isolamentu, migliurendu l'efficienza di u sistema di 1%-2%.

Risponde à i requisiti d'isolamentu di alta tensione CC (HVDC), resistenza à a tensione ≥10kV.

Aduprate staffe chì assorbenu i colpi è evitate frequenze d'eccitazione esterne per a frequenza naturale.

Integrate cù i chip MEMS per ottene a miniaturizazione è u cuncepimentu à bassa putenza