સિરામિક પીસીબી

સામાન્ય સામગ્રીમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ (Al₂O₃, 60%-96% શુદ્ધતા), એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ (AlN), અને બેરિલિયમ ઓક્સાઇડ (BeO, ધીમે ધીમે ઝેરીતાને કારણે બદલાઈ જાય છે) નો સમાવેશ થાય છે. 96% એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ 60% થી વધુ ઉપયોગો માટે જવાબદાર છે.

Al₂O₃ (96%) આશરે 25W/m・K છે, AlN 170-230W/m・K સુધી પહોંચે છે, અને બેરિલિયમ ઓક્સાઇડ (BeO) લગભગ 250W/m・K છે.

એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ (6-7 ppm/°C), એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ (4.5 ppm/°C), FR4 ના 18-22 ppm/°C કરતા ઘણું ઓછું.

ઓરડાના તાપમાને, Al₂O₃ સબસ્ટ્રેટનો ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર >10¹⁴Ω છે, અને AlN સબસ્ટ્રેટનો ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર >10¹³Ω છે.

૯૬% એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડનો ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક લગભગ ૯.૮ (૧ મેગાહર્ટ્ઝ) છે, અને AlN નો સ્થિરાંક લગભગ ૮.૫ (૧ મેગાહર્ટ્ઝ) છે.

ઓપરેટિંગ તાપમાન: -55℃~300℃, 800℃ થી વધુ ટૂંકા ગાળાના ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે.

મોહ્સ કઠિનતા 6-9 છે, એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ (96%) સ્તર 7 સુધી પહોંચે છે, જેમાં પ્રક્રિયા કરવામાં મુશ્કેલી વધુ હોય છે.

Al₂O₃ (96%) આશરે 3.85g/cm³ છે, અને AlN લગભગ 3.26g/cm³ છે.

ઓછું ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન (tanδ＜0.002), સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનમાં નાનો વિલંબ.

પાણી શોષણ દર

જાડી-ફિલ્મ પ્રક્રિયા (સ્ક્રીન પ્રિન્ટીંગ), પાતળી-ફિલ્મ પ્રક્રિયા (છૂંદણા/બાષ્પીભવન), કો-ફાયરિંગ પ્રક્રિયા (HTCC/LTCC), વગેરે.

HTCC સિન્ટરિંગ તાપમાન 1500-1600℃ છે, LTCC 850-900℃ છે; LTCC વધુ કિંમત સાથે નિષ્ક્રિય ઘટકોને એકીકૃત કરી શકે છે.

પાતળી-ફિલ્મ પ્રક્રિયા 10μm/10μm ની રેખા પહોળાઈ/અંતર પ્રાપ્ત કરી શકે છે, અને જાડી-ફિલ્મ પ્રક્રિયા લગભગ 100μm/100μm છે.

લેસર ડ્રિલિંગ માટે લઘુત્તમ છિદ્ર વ્યાસ 50μm છે, અને યાંત્રિક ડ્રિલિંગ માટે 100μm છે.

ડાયરેક્ટ બોન્ડિંગ કોપર (DBC), એક્ટિવ મેટલ બ્રેઝિંગ (AMB), જાડા-ફિલ્મ પ્રિન્ટિંગ.

સામાન્ય તાંબાના સ્તરની જાડાઈ 0.1-0.3 મીમી છે, મહત્તમ 0.5 મીમી સુધી.

બંધન શક્તિ >25N/mm, થર્મલ ચક્ર સમય 1000 ગણા (-40℃~150℃) કરતાં વધી જાય છે.

પાતળી-ફિલ્મ પ્રક્રિયા Ra

લેસર કટીંગ, ડાઇસીંગ, મિકેનિકલ કટીંગ. લેસર કટીંગ ચોકસાઈ ±25μm છે.

પાતળી-ફિલ્મ પ્રક્રિયા ઉપજ લગભગ 85%-90% છે, અને જાડી-ફિલ્મ પ્રક્રિયા લગભગ 90%-95% છે.

તીવ્ર કોણ ડિઝાઇન, ≥0.2 મીમી ત્રિજ્યાવાળા ફીલેટ ટાળો; કેન્દ્રિત થર્મલ તણાવવાળા વિસ્તારોમાં ગરમીના વિસર્જનના છિદ્રો ઉમેરો.

ફ્લિપ ચિપ બોન્ડિંગ, વાયર બોન્ડિંગ, યુટેક્ટીક વેલ્ડિંગ, વગેરે દ્વારા. ફ્લિપ ચિપ બોન્ડિંગમાં 0.5℃/W જેટલું ઓછું થર્મલ પ્રતિકાર હોય છે.

5G બેઝ સ્ટેશન (સિગ્નલ નુકશાન

થર્મલ પ્રતિકાર ઘટાડો. IGBT મોડ્યુલમાં AlN સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ કરવાથી થર્મલ પ્રતિકાર 1.5℃/W સુધી ઘટાડી શકાય છે.

ઉત્તમ ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકાર અને કંપન પ્રતિકાર સાથે, એન્જિન કંટ્રોલ યુનિટ (ECU) માં ઉપયોગ કરી શકાય છે.

હાઇ-પાવર LED હીટ ડિસીપેશન સબસ્ટ્રેટ્સ, જેમાં થર્મલ પ્રતિકાર 3℃/W થી નીચે સુધી ઘટાડી શકાય છે.

૧૦℃ તાપમાનમાં વધારા હેઠળ ૧ ઔંસ કોપર ફોઇલ માટે, ૧ મીમી લાઇન પહોળાઈ આશરે ૨A વહન કરી શકે છે.

કો-ફાયરિંગ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા સ્ટેક્ડ, LTCC વધુમાં વધુ 100 થી વધુ સ્તરો પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

Al₂O₃ (96%) >300MPa અને AlN >350MPa ની ફ્લેક્સરલ તાકાત.

રેડિયેશન પ્રતિકાર (10⁶Gy ડોઝનો સામનો કરી શકે છે), હલકો (ધાતુના સબસ્ટ્રેટના લગભગ 1/3 ઘનતા).

થર્મલ સાયકલ ટેસ્ટ (-40℃~125℃, 1000 વખત), ભીના ગરમી ટેસ્ટ (85℃/85% RH, 1000h).

મેટલાઇઝેશન લેયર ક્રેકીંગ (Al₂O₃ DBC સબસ્ટ્રેટ નિષ્ફળતા ચક્ર સમય લગભગ 500-800 વખત).

1 મીમી જાડાઈ ≥5kV, આંશિક ડિસ્ચાર્જ ઇન્સેપ્શન વોલ્ટેજ >2kV સામે ટકી શકે છે.

ટેપ પીલીંગ ટેસ્ટ (3M 610 ટેપ), કોઈ ધાતુના સ્તરનું વિભાજન નહીં.

સામાન્ય કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓમાં, તે 10 વર્ષથી વધુ સમય સુધી પહોંચી શકે છે, અને ઉચ્ચ-તાપમાન અને ઉચ્ચ-ભેજવાળા વાતાવરણમાં, તેને 5 વર્ષ સુધી ટૂંકાવી દેવામાં આવે છે.

એક્સ-રે ડિટેક્શન, અલ્ટ્રાસોનિક સ્કેનીંગ માઇક્રોસ્કોપ (C-SAM), 10μm સુધીના રિઝોલ્યુશન સાથે.

સાઇનસૉઇડલ વાઇબ્રેશન 5-2000Hz, પ્રવેગક 5g, તિરાડો વિના 2 કલાક ચાલે છે.

૯૬ કલાકનો સોલ્ટ સ્પ્રે ટેસ્ટ (૫% NaCl સોલ્યુશન), મેટલાઇઝેશન લેયરનો કોઈ કાટ લાગતો નથી.

માનવ શરીર મોડેલ (HBM) >2kV, મશીન મોડેલ (MM) >200V.

-40℃~150℃, રૂપાંતર સમય

સિરામિક સબસ્ટ્રેટની કિંમત FR4 કરતા 5-10 ગણી વધારે છે, જે મુખ્યત્વે જટિલ સામગ્રી અને પ્રક્રિયાઓને કારણે છે.

મોટા પાયે ઉત્પાદન, પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશન (જેમ કે પાતળી ફિલ્મને બદલે જાડી ફિલ્મનો ઉપયોગ), ઓછી કિંમતની સામગ્રી (જેમ કે 60% એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ) પસંદ કરવી.

વધુ સારી ઇન્સ્યુલેશન કામગીરી (ધાતુના સબસ્ટ્રેટને ઇન્સ્યુલેશન સ્તરોની જરૂર હોય છે), અને થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક ચિપ્સ સાથે વધુ મેળ ખાય છે.

એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ (60%) એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ (96%) એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ

સામગ્રીનો પ્રકાર, પ્રક્રિયા જટિલતા, સ્તરોની સંખ્યા, કદ, ઓર્ડર જથ્થો.

20%-30% ના ખર્ચ વધારા સાથે, રિજિડ-ફ્લેક્સ પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

કુલ ખર્ચના લગભગ ૧૫%-૨૦% હિસ્સો ધરાવે છે, અને ઉપજમાં સુધારો તેને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે.

જ્યારે ઓર્ડરનો જથ્થો 5,000 ટુકડાઓ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે યુનિટ ખર્ચમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે.

લાંબો વિકાસ ચક્ર (3-6 મહિના), ઉચ્ચ મોલ્ડ ખર્ચ (લગભગ 50,000-100,000 યુઆન).

AlN સબસ્ટ્રેટનું ગરમીનું વિસર્જન પ્રદર્શન એલ્યુમિનિયમ-આધારિત PCB કરતા 3 ગણું વધારે છે, પરંતુ કિંમત 4 ગણી વધારે છે.

સ્ક્રૂ દ્વારા નિશ્ચિત અથવા થર્મલ વાહક એડહેસિવ (થર્મલ પ્રતિકાર

રિફ્લો સોલ્ડરિંગ પીક તાપમાન: 240-260℃, સમયગાળો

ફરીથી કામ કરી શકાય તેવું, પરંતુ ઊંચા તાપમાને સિરામિક ક્રેકીંગ થઈ શકે છે, જે લગભગ 70% સફળતા દર ધરાવે છે.

IPA (આઇસોપ્રોપીલ આલ્કોહોલ) અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈથી 10 મિનિટથી ઓછી સમય સુધી સાફ કરો.

કાર્યકારી વાતાવરણમાં ભેજ 40%-60% જાળવી રાખો અને એન્ટિ-સ્ટેટિક રિસ્ટબેન્ડ પહેરો.

સમાન થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક ધરાવતી સામગ્રી પસંદ કરો અને થર્મલ વાહક સિલિકોન ગ્રીસથી ખાલી જગ્યાઓ ભરો.

આગ્રહણીય નથી, કારણ કે થર્મલ તણાવ સિરામિક ક્રેકીંગનું કારણ બની શકે છે.

M3 સ્ક્રૂ માટે ટોર્ક: તણાવની સાંદ્રતા ટાળવા માટે 0.8-1.2N・m.

ઇન્ફ્રારેડ થર્મલ ઇમેજિંગ દ્વારા હોટસ્પોટ્સ શોધો અને પ્રતિકાર પરીક્ષણ દ્વારા કનેક્ટિવિટી તપાસો.

સંગ્રહ: ભેજ

IPC-6012 (રિજિડ પ્રિન્ટેડ બોર્ડ માટે પર્ફોર્મન્સ સ્પેસિફિકેશન), MIL-P-55110 (મિલિટરી સ્ટાન્ડર્ડ).

UL પ્રમાણપત્ર (જ્યોત પ્રતિરોધક), RoHS પ્રમાણપત્ર (જોખમી પદાર્થ-મુક્ત), ISO 9001.

કડક કંપન અને અસર પ્રતિકાર જરૂરિયાતો સાથે MIL-STD-810G પર્યાવરણીય પરીક્ષણને પૂર્ણ કરો.

AEC-Q100 (ચિપ્સ) અને AEC-Q200 (નિષ્ક્રિય ઘટકો) પ્રમાણપત્રોની જરૂર છે.

સીસા અને કેડમિયમ જેવા જોખમી પદાર્થોના ઉપયોગને પ્રતિબંધિત કરીને, EU REACH નિયમોનું પાલન કરો.

UL 94 V-0 રેટિંગ (કોઈ જ્યોત ફેલાવો નહીં), ઓક્સિજન ઇન્ડેક્સ >30%.

ISO ૧૩૪૮૫ મેડિકલ ડિવાઇસ ક્વોલિટી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમનું પાલન કરો.

AS9100 એરોસ્પેસ ગુણવત્તા વ્યવસ્થાપન સિસ્ટમ પ્રમાણપત્ર જરૂરી છે.

EN 55032 ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન ધોરણોનું પાલન કરો, જે

તૃતીય-પક્ષ પ્રમાણપત્ર સંસ્થાઓ: SGS, TÜV, ઇન્ટરટેક.

બંધન પ્રક્રિયાનું નિરીક્ષણ કરો (દા.ત., DBC કોપર ફોઇલ ઓક્સિડેશન) અને સપાટીને ફરીથી પ્રક્રિયા કરો.

નાની તિરાડોને ઇપોક્સી રેઝિનથી ભરો; ગંભીર તિરાડો માટે સબસ્ટ્રેટ બદલો.

સોલ્ડરિંગ તાપમાન પ્રોફાઇલને સમાયોજિત કરો અને ફ્લક્સ પ્રવૃત્તિ (RA ગ્રેડ) નિયંત્રિત કરો.

વાયરિંગને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો, ઓછી ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિર સામગ્રીનો ઉપયોગ કરો અને ગ્રાઉન્ડિંગ સ્તરો ઉમેરો.

થર્મલ વાહકતા માર્ગોનું નિરીક્ષણ કરો અને થર્મલ પ્રતિકારનું પરીક્ષણ કરો (લક્ષ્ય

અસમાન સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયા અથવા અપૂરતી થર્મલ તણાવ રાહત; ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને શ્રેષ્ઠ બનાવો.

કાર્બનિક અવશેષો દૂર કરવા માટે પ્લાઝ્માથી સાફ કરો.

લિકેજ પોઇન્ટ શોધવા માટે ઇન્સ્યુલેશન રેઝિસ્ટન્સ ટેસ્ટ (1000V DC).

રક્ષણાત્મક આવરણ (દા.ત., નિકલ-ગોલ્ડ પ્લેટિંગ) ને મજબૂત બનાવો અને કાટ લાગતા વાયુઓ ટાળો.

સબસ્ટ્રેટની જાડાઈ (≥0.5mm) વધારો અને ખૂણાની ડિઝાઇનને શ્રેષ્ઠ બનાવો.

પાતળું (

સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ (Si₃N₄), ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા (100W/m・K) અને શક્તિ સાથે.

સિરામિક 3D પ્રિન્ટિંગે 50μm ની ચોકસાઇ સાથે જટિલ ગરમીના વિસર્જન માળખાને સાકાર કર્યા છે.

સિમ્યુલેશન અલ્ગોરિધમ્સ દ્વારા થર્મલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો, ડિઝાઇન ચક્રને 30% ટૂંકાવી દો.

20% થી વધુ વાર્ષિક બજાર વૃદ્ધિ દર સાથે SiC પાવર મોડ્યુલ્સમાં વપરાય છે.

ઓછી ડાઇલેક્ટ્રિક ખોટ ઉચ્ચ-આવર્તન સંચાર જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે, અને 2025 સુધીમાં માંગ 50% વધવાની અપેક્ષા છે.

VOC ઉત્સર્જન ઘટાડવા માટે પાણી આધારિત જાડા-ફિલ્મ પેસ્ટ કાર્બનિક દ્રાવકોને બદલે છે.

થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંકને મેચ કરવામાં મુશ્કેલી, બફર લેયર સામગ્રીની જરૂર પડે છે.

EUV લિથોગ્રાફી 10nm-સ્તરના સર્કિટ પ્રાપ્ત કરે છે, જે હાલમાં પ્રયોગશાળાના તબક્કામાં છે.

નીચા તાપમાને ઉચ્ચ સ્થિરતા તેમને ક્વોન્ટમ ચિપ્સ માટે વાહક બનાવી શકે છે.

મહત્તમ તાપમાન પ્રતિકાર: 800℃, ઉચ્ચ-તાપમાન ધાતુકરણ સામગ્રીની જરૂર પડે છે (દા.ત., મોલિબ્ડેનમ-મેંગેનીઝ પદ્ધતિ).

100MPa દબાણનો સામનો કરો અને પોટિંગ દ્વારા IP68 સુરક્ષા પ્રાપ્ત કરો.

ન્યુટ્રોન કિરણોત્સર્ગને સુરક્ષિત રાખવા માટે કિરણોત્સર્ગ-પ્રતિરોધક સિરામિક્સ (દા.ત., સિલિકોન કાર્બાઇડ) નો ઉપયોગ કરો.

લાક્ષણિક અવબાધ (50Ω) ને નિયંત્રિત કરો અને ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન (tanδ

૧૦૦W/cm² સુધીની ગરમી પ્રવાહ ઘનતા સાથે માઇક્રો-ચેનલ ગરમી વિસર્જન માળખાં અપનાવો.

ISO 10993 જૈવિક પરીક્ષણનું પાલન કરતી સપાટી નિષ્ક્રિયકરણ જરૂરી છે.

ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર અને ઇન્સ્યુલેશન, સિસ્ટમ કાર્યક્ષમતામાં 1%-2% સુધારો.

ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ DC (HVDC) ઇન્સ્યુલેશન આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરો, વોલ્ટેજ ≥10kV થી વધુ ટકી શકે છે.

કુદરતી આવર્તન માટે આંચકા-શોષક કૌંસનો ઉપયોગ કરો અને બાહ્ય ઉત્તેજના આવર્તનને ટાળો.

લઘુચિત્રીકરણ અને ઓછી શક્તિવાળી ડિઝાઇન પ્રાપ્ત કરવા માટે MEMS ચિપ્સ સાથે એકીકૃત કરો.