A különbség a kerámia NYÁK-ok és a hagyományos FR4 NYÁK-ok között
Mielőtt megvitatnánk ezt a kérdést, először nézzük meg, hogy mi a kerámia NYÁK-ok és mi az FR4 NYÁK-ok.
A kerámia áramköri lap egy kerámia anyagokból gyártott áramköri lap típus, más néven kerámia NYÁK (nyomtatott áramköri lap). A hagyományos üvegszállal erősített műanyag (FR-4) hordozókkal ellentétben a kerámia áramköri lapok kerámia hordozókat használnak, amelyek magasabb hőmérsékleti stabilitást, jobb mechanikai szilárdságot, jobb dielektromos tulajdonságokat és hosszabb élettartamot biztosítanak. A kerámia NYÁK-okat főként magas hőmérsékletű, nagyfrekvenciás és nagy teljesítményű áramkörökben használják, például LED-lámpákban, teljesítményerősítőkben, félvezető lézerekben, RF adó-vevőkben, érzékelőkben és mikrohullámú eszközökben.
Az áramköri lap az elektronikus alkatrészek alapanyagára utal, más néven NYÁK-ra vagy nyomtatott áramköri lapra. Ez egy hordozó, amelyen elektronikus alkatrészeket szerelnek össze fém áramköri minták nem vezetőképes hordozókra nyomtatásával, majd vezető útvonalak létrehozásával olyan folyamatokkal, mint a kémiai korrózió, az elektrolitikus réz és a fúrás.
A következőkben összehasonlítjuk a kerámia CCL-t és az FR4 CCL-t, beleértve a különbségeket, előnyöket és hátrányokat.
| Jellemzők | Kerámia CCL | FR4 CCL |
| Anyagösszetevők | Kerámiai | Üvegszállal erősített epoxigyanta |
| Vezetőképesség | É | ÉS |
| Hővezető képesség (W/mK) | 10-210 | 0,25–0,35 |
| Vastagságtartomány | 0,1-3 mm | 0,1-5 mm |
| Feldolgozási nehézség | Magas | Alacsony |
| Gyártási költség | Magas | Alacsony |
| Előnyök | Jó magas hőmérsékleti stabilitás, jó dielektromos teljesítmény, nagy mechanikai szilárdság és hosszú élettartam | Hagyományos anyagok, alacsony gyártási költség, egyszerű feldolgozás, alkalmas alacsony frekvenciájú alkalmazásokhoz |
| Hátrányok | Magas gyártási költség, nehéz feldolgozás, csak nagyfrekvenciás vagy nagy teljesítményű alkalmazásokhoz alkalmas | Instabil dielektromos állandó, nagy hőmérséklet-változások, alacsony mechanikai szilárdság és nedvességre való érzékenység |
| Folyamatok | Jelenleg ötféle kerámia hővezető CCL létezik, ezek a HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM stb. | IC hordozólap, Rigid-Flex lap, HDI földbe süllyesztett/vakon elhelyezett lap, egyoldalas lap, kétoldalas lap, többrétegű lap |
Kerámia NYÁK
Különböző anyagok alkalmazási területei:
Alumina kerámia (Al2O3): Kiváló szigetelőanyaggal, magas hőmérsékleti stabilitással, keménységgel és mechanikai szilárdsággal rendelkezik, így alkalmas nagy teljesítményű elektronikus eszközökhöz.
Alumínium-nitrid kerámia (AlN): Magas hővezető képességének és jó hőstabilitásának köszönhetően alkalmas nagy teljesítményű elektronikus eszközökhöz és LED-es világítómezőkhöz.
Cirkónium kerámia (ZrO2): nagy szilárdságú, kemény és kopásálló, alkalmas nagyfeszültségű elektromos berendezésekhez.
Különböző folyamatok alkalmazási területei:
HTCC (magas hőmérsékletű, együtt égetett kerámiák): Alkalmas magas hőmérsékletű és nagy teljesítményű alkalmazásokhoz, például teljesítményelektronikához, repülőgépiparhoz, műholdas kommunikációhoz, optikai kommunikációhoz, orvosi berendezésekhez, autóipari elektronikához, petrolkémiai és egyéb iparágakhoz. Termékpéldák közé tartoznak a nagy teljesítményű LED-ek, teljesítményerősítők, induktorok, érzékelők, energiatároló kondenzátorok stb.
LTCC (alacsony hőmérsékletű együttégetésű kerámiák): Alkalmas mikrohullámú eszközök, például RF, mikrohullámú sütők, antennák, érzékelők, szűrők, teljesítményelosztók stb. gyártására. Ezenkívül felhasználható az orvostudományban, az autóiparban, a repülőgépiparban, a kommunikációban, az elektronikában és más területeken is. Termékpéldák közé tartoznak a mikrohullámú modulok, antennamodulok, nyomásérzékelők, gázérzékelők, gyorsulásérzékelők, mikrohullámú szűrők, teljesítményelosztók stb.
DBC (közvetlen kötésű réz): Nagy teljesítményű félvezető eszközök (például IGBT, MOSFET, GaN, SiC stb.) hőelvezetésére alkalmas, kiváló hővezető képességgel és mechanikai szilárdsággal. Termékpéldák közé tartoznak a teljesítménymodulok, teljesítményelektronika, elektromos járművezérlők stb.
DPC (közvetlen lemezes réz többrétegű nyomtatott áramköri lap): főként nagy teljesítményű LED-lámpák hőelvezetésére használják, amelyek nagy intenzitásúak, magas hővezető képességűek és nagy elektromos teljesítményűek. Termékpéldák: LED-lámpák, UV LED-ek, COB LED-ek stb.
LAM (lézeres aktiválású fémbevonat hibrid kerámia fémlaminátumhoz): hőelvezetésre és elektromos teljesítmény optimalizálására használható nagy teljesítményű LED-lámpákban, teljesítménymodulokban, elektromos járművekben és más területeken. Termékpéldák közé tartoznak a LED-lámpák, teljesítménymodulok, elektromos járműmotor-meghajtók stb.
FR4 NYÁK
Az IC-hordozó kártyák, a Rigid-Flex kártyák és a HDI vak/elásott átvezető kártyák gyakran használt NYÁK-típusok, amelyeket különböző iparágakban és termékekben alkalmaznak az alábbiak szerint:
IC hordozólap: Általánosan használt nyomtatott áramköri lap, amelyet főként elektronikus eszközök chipjeinek teszteléséhez és gyártásához használnak. Gyakori alkalmazások közé tartozik a félvezetőgyártás, az elektronikai gyártás, a repülőgépipar, a katonai ipar és más területek.
Merev-Flex kártya: Ez egy kompozit anyagból készült kártya, amely az FPC-t és a merev NYÁK-ot ötvözi, a rugalmas és a merev áramköri lapok előnyeivel. Gyakori alkalmazások közé tartozik a szórakoztatóelektronika, az orvosi berendezések, az autóipari elektronika, a repülőgépipar és más területek.
HDI vak/elásott áramköri lap: Nagy sűrűségű összekötő nyomtatott áramköri lap, nagyobb vonalsűrűséggel és kisebb nyílással a kisebb méret és a nagyobb teljesítmény érdekében. Gyakori alkalmazások közé tartozik a mobilkommunikáció, a számítógépek, a szórakoztató elektronika és más területek.
