Կերամիկական տպատախտակների և ավանդական FR4 տպատախտակների միջև տարբերությունը
Այս հարցը քննարկելուց առաջ, եկեք նախ հասկանանք, թե ինչ են կերամիկական տպատախտակները և ինչ են FR4 տպատախտակները։
Կերամիկական տպատախտակը վերաբերում է կերամիկական նյութերի հիման վրա արտադրվող տպատախտակի տեսակին, որը հայտնի է նաև որպես կերամիկական PCB (տպագիր տպատախտակ): Ի տարբերություն սովորական ապակե մանրաթելով ամրացված պլաստիկի (FR-4) հիմքերի, կերամիկական տպատախտակները օգտագործում են կերամիկական հիմքեր, որոնք կարող են ապահովել ավելի բարձր ջերմաստիճանային կայունություն, ավելի լավ մեխանիկական ամրություն, ավելի լավ դիէլեկտրիկ հատկություններ և ավելի երկար ծառայության ժամկետ: Կերամիկական PCB-ները հիմնականում օգտագործվում են բարձր ջերմաստիճանի, բարձր հաճախականության և բարձր հզորության շղթաներում, ինչպիսիք են LED լամպերը, հզորության ուժեղացուցիչները, կիսահաղորդչային լազերները, ռադիոհաճախականության փոխանցիչները, սենսորները և միկրոալիքային սարքերը:
Տեխնիկական սղոցը վերաբերում է էլեկտրոնային բաղադրիչների հիմնական նյութին, որը հայտնի է նաև որպես տպագիր միացման տախտակ կամ տպագիր միացման տախտակ: Այն կրող է էլեկտրոնային բաղադրիչները հավաքելու համար՝ մետաղական միացման նախշերը ոչ հաղորդիչ հիմքերի վրա տպելով, ապա հաղորդիչ ուղիներ ստեղծելով այնպիսի գործընթացների միջոցով, ինչպիսիք են քիմիական կոռոզիան, էլեկտրոլիտիկ պղինձը և հորատումը:
Ստորև ներկայացված է կերամիկական CCL-ի և FR4 CCL-ի համեմատությունը, ներառյալ դրանց տարբերությունները, առավելություններն ու թերությունները:
| Բնութագրերը | Կերամիկական CCL | FR4 CCL |
| Նյութական բաղադրիչներ | Կերամիկական | Ապակե մանրաթելով ամրացված էպօքսիդային խեժ |
| Հաղորդականություն | Հյուսիս | ԵՎ |
| Ջերմահաղորդականություն (Վտ/մԿ) | 10-210 | 0.25-0.35 |
| Հաստության միջակայք | 0.1-3 մմ | 0.1-5 մմ |
| Մշակման դժվարություն | Բարձր | Ցածր |
| Արտադրության արժեքը | Բարձր | Ցածր |
| Առավելություններ | Լավ բարձր ջերմաստիճանային կայունություն, լավ դիէլեկտրիկ կատարողականություն, բարձր մեխանիկական ամրություն և երկար ծառայության ժամկետ | Սովորական նյութեր, ցածր արտադրական արժեք, հեշտ մշակում, հարմար է ցածր հաճախականության կիրառությունների համար |
| Թերություններ | Բարձր արտադրական արժեք, դժվար մշակում, հարմար է միայն բարձր հաճախականության կամ բարձր հզորության կիրառությունների համար | Անկայուն դիէլեկտրիկ հաստատուն, ջերմաստիճանի մեծ տատանումներ, ցածր մեխանիկական ամրություն և խոնավության նկատմամբ զգայունություն |
| Գործընթացներ | Ներկայումս կան կերամիկական ջերմային CCL-ների հինգ տարածված տեսակներ՝ ներառյալ HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM և այլն: | Ինտեգրալ սխեմայի կրող տախտակ, Rigid-Flex տախտակ, HDI թաղված/կույր միջով անցնող տախտակ, միակողմանի տախտակ, երկկողմանի տախտակ, բազմաշերտ տախտակ |
Կերամիկական PCB
Տարբեր նյութերի կիրառման ոլորտներ.
Ալյումինա կերամիկա (Al2O3): Այն ունի գերազանց մեկուսացում, բարձր ջերմաստիճանային կայունություն, կարծրություն և մեխանիկական ամրություն, ինչը թույլ է տալիս այն օգտագործել բարձր հզորության էլեկտրոնային սարքերի համար։
Ալյումինի նիտրիդային կերամիկա (AlN): Բարձր ջերմահաղորդականությամբ և լավ ջերմային կայունությամբ այն հարմար է բարձր հզորության էլեկտրոնային սարքերի և LED լուսավորության դաշտերի համար:
Ցիրկոնիումային կերամիկա (ZrO2). բարձր ամրության, բարձր կարծրության և մաշվածության դիմադրության շնորհիվ այն հարմար է բարձր լարման էլեկտրական սարքավորումների համար։
Տարբեր գործընթացների կիրառման ոլորտները.
HTCC (Բարձր ջերմաստիճանի կոօքսիդով այրվող կերամիկա): Հարմար է բարձր ջերմաստիճանի և բարձր հզորության կիրառությունների համար, ինչպիսիք են՝ էլեկտրական էլեկտրոնիկան, ավիատիեզերական արդյունաբերությունը, արբանյակային կապը, օպտիկական կապը, բժշկական սարքավորումները, ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկան, նավթաքիմիական և այլ արդյունաբերությունները: Արտադրանքի օրինակներից են բարձր հզորության LED-ները, հզորության ուժեղացուցիչները, ինդուկտորները, սենսորները, էներգիայի կուտակիչ կոնդենսատորները և այլն:
LTCC (ցածր ջերմաստիճանի կոօքսիդով այրվող կերամիկա): Հարմար է միկրոալիքային սարքերի, ինչպիսիք են՝ ռադիոհաճախականության, միկրոալիքային վառարանի, անտենայի, սենսորների, ֆիլտրերի, հզորության բաժանիչների և այլնի արտադրության համար: Բացի այդ, այն կարող է օգտագործվել նաև բժշկական, ավտոմոբիլային, ավիատիեզերական, կապի, էլեկտրոնիկայի և այլ ոլորտներում: Արտադրանքի օրինակներից են միկրոալիքային մոդուլները, անտենայի մոդուլները, ճնշման սենսորները, գազի սենսորները, արագացման սենսորները, միկրոալիքային ֆիլտրերը, հզորության բաժանիչները և այլն:
DBC (ուղիղ կապի պղինձ): Հարմար է բարձր հզորության կիսահաղորդչային սարքերի (օրինակ՝ IGBT, MOSFET, GaN, SiC և այլն) ջերմափոխանակման համար՝ գերազանց ջերմահաղորդականությամբ և մեխանիկական ամրությամբ: Արտադրանքի օրինակներից են՝ սնուցման մոդուլները, սնուցման էլեկտրոնիկան, էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների կառավարիչները և այլն:
DPC (Ուղղակի թիթեղյա պղնձե բազմաշերտ տպագիր միացման տախտակ). հիմնականում օգտագործվում է բարձր ինտենսիվության, բարձր ջերմահաղորդականության և բարձր էլեկտրական կատարողականության բնութագրերով բարձր հզորության LED լամպերի ջերմափոխանակման համար: Արտադրանքի օրինակներից են LED լամպերը, ուլտրամանուշակագույն LED-ները, COB LED-ները և այլն:
LAM (Լազերային ակտիվացման մետաղացում հիբրիդային կերամիկական մետաղական լամինատի համար). կարող է օգտագործվել ջերմության ցրման և էլեկտրական կատարողականի օպտիմալացման համար բարձր հզորության LED լամպերում, սնուցման մոդուլներում, էլեկտրական տրանսպորտային միջոցներում և այլ ոլորտներում: Արտադրանքի օրինակներից են LED լամպերը, սնուցման մոդուլները, էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների շարժիչի շարժիչները և այլն:
FR4 տպատախտակ
Ինտեգրալ սխեմայի կրող տախտակները, կոշտ-ճկուն տախտակները և HDI կույր/թաղված միջով անցնող տախտակները լայնորեն օգտագործվող PCB-ների տեսակներ են, որոնք կիրառվում են տարբեր ոլորտներում և արտադրանքներում հետևյալ կերպ՝
Ինտեգրալ սխեմայի կրիչ տախտակ. Այն լայնորեն օգտագործվող տպագիր միացման տախտակ է, որը հիմնականում օգտագործվում է չիպերի թեստավորման և էլեկտրոնային սարքերում արտադրության համար: Ընդհանուր կիրառությունները ներառում են կիսահաղորդիչների արտադրությունը, էլեկտրոնային արտադրությունը, ավիատիեզերական, ռազմական և այլ ոլորտներ:
Կոշտ-ճկուն տախտակ. Սա կոմպոզիտային նյութից պատրաստված տախտակ է, որը համատեղում է FPC-ն կոշտ PCB-ի հետ՝ ունենալով ինչպես ճկուն, այնպես էլ կոշտ միացման տախտակների առավելությունները: Ընդհանուր կիրառությունները ներառում են սպառողական էլեկտրոնիկան, բժշկական սարքավորումները, ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկան, ավիատիեզերական և այլ ոլորտներ:
HDI կույր/թաղված միջով անցնող տպագիր միացման տախտակ. Սա բարձր խտության միջկապակցված տպագիր միացման տախտակ է՝ ավելի բարձր գծային խտությամբ և ավելի փոքր ապերտուրայով՝ ավելի փոքր փաթեթավորման և ավելի բարձր արդյունավետության հասնելու համար: Ընդհանուր կիրառությունները ներառում են բջջային կապը, համակարգիչները, սպառողական էլեկտրոնիկան և այլ ոլորտներ:
