განსხვავება კერამიკული PCB-ებსა და ტრადიციულ FR4 PCB-ებს შორის
ამ საკითხის განხილვამდე, ჯერ გავიგოთ, რა არის კერამიკული დაბეჭდილი პლაკატები და რა არის FR4 დაბეჭდილი პლაკატები.
კერამიკული დაფა კერამიკული მასალების საფუძველზე დამზადებული დაფის ტიპია, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც კერამიკული PCB (ბეჭდური დაფა). ჩვეულებრივი მინაბოჭკოვანი არმირებული პლასტმასის (FR-4) სუბსტრატებისგან განსხვავებით, კერამიკული დაფები იყენებენ კერამიკულ სუბსტრატებს, რომლებსაც შეუძლიათ უზრუნველყონ უფრო მაღალი ტემპერატურის სტაბილურობა, უკეთესი მექანიკური სიმტკიცე, უკეთესი დიელექტრიკული თვისებები და უფრო ხანგრძლივი მომსახურების ვადა. კერამიკული PCB-ები ძირითადად გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის, მაღალი სიხშირის და მაღალი სიმძლავრის წრედებში, როგორიცაა LED განათება, სიმძლავრის გამაძლიერებლები, ნახევარგამტარული ლაზერები, RF გადამცემ-მიმღებები, სენსორები და მიკროტალღური მოწყობილობები.
ელექტრონული კომპონენტების ძირითადი მასალა, ასევე ცნობილი როგორც PCB ან დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა, არის ელექტრონული კომპონენტების ასაწყობი მასალა, რომელიც ხორციელდება ლითონის წრედის ნიმუშების არაგამტარ სუბსტრატებზე დაბეჭდვით და შემდეგ გამტარი ბილიკების შექმნით ისეთი პროცესების მეშვეობით, როგორიცაა ქიმიური კოროზია, ელექტროლიტური სპილენძი და ბურღვა.
ქვემოთ მოცემულია კერამიკული CCL-ისა და FR4 CCL-ის შედარება, მათი განსხვავებების, უპირატესობებისა და ნაკლოვანებების ჩათვლით.
| მახასიათებლები | კერამიკული CCL | FR4 CCL |
| მატერიალური კომპონენტები | კერამიკა | მინის ბოჭკოვანი გამაგრებული ეპოქსიდური ფისი |
| გამტარობა | ჩრ | და |
| თბოგამტარობა (W/mK) | 10-210 | 0.25-0.35 |
| სისქის დიაპაზონი | 0.1-3 მმ | 0.1-5 მმ |
| დამუშავების სირთულე | მაღალი | დაბალი |
| წარმოების ღირებულება | მაღალი | დაბალი |
| უპირატესობები | კარგი მაღალტემპერატურული სტაბილურობა, კარგი დიელექტრიკული მახასიათებლები, მაღალი მექანიკური სიმტკიცე და ხანგრძლივი მომსახურების ვადა | ჩვეულებრივი მასალები, დაბალი წარმოების ღირებულება, მარტივი დამუშავება, შესაფერისი დაბალი სიხშირის აპლიკაციებისთვის |
| ნაკლოვანებები | მაღალი წარმოების ღირებულება, რთული დამუშავება, შესაფერისია მხოლოდ მაღალი სიხშირის ან მაღალი სიმძლავრის აპლიკაციებისთვის | არასტაბილური დიელექტრიკული მუდმივი, ტემპერატურის დიდი ცვლილებები, დაბალი მექანიკური სიმტკიცე და ტენიანობისადმი მგრძნობელობა |
| პროცესები | ამჟამად, კერამიკული თერმული CCL-ების ხუთი გავრცელებული ტიპი არსებობს, მათ შორის HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM და ა.შ. | ინტეგრირებული სქემის გადამტანი დაფა, მყარი-მოქნილი დაფა, HDI ჩაფლული/ბრმა გამტარი დაფა, ცალმხრივი დაფა, ორმხრივი დაფა, მრავალშრიანი დაფა |
კერამიკული დაფა
სხვადასხვა მასალის გამოყენების სფეროები:
ალუმინის კერამიკა (Al2O3): მას აქვს შესანიშნავი იზოლაცია, მაღალტემპერატურული სტაბილურობა, სიმტკიცე და მექანიკური სიმტკიცე, რაც მას მაღალი სიმძლავრის ელექტრონული მოწყობილობებისთვის ვარგისს ხდის.
ალუმინის ნიტრიდის კერამიკა (AlN): მაღალი თბოგამტარობისა და კარგი თერმული სტაბილურობის გამო, იგი შესაფერისია მაღალი სიმძლავრის ელექტრონული მოწყობილობებისა და LED განათების ველებისთვის.
ცირკონიუმის კერამიკა (ZrO2): მაღალი სიმტკიცის, მაღალი სიმტკიცისა და ცვეთისადმი გამძლეობის გამო, იგი შესაფერისია მაღალი ძაბვის ელექტრო მოწყობილობებისთვის.
სხვადასხვა პროცესის გამოყენების სფეროები:
HTCC (მაღალი ტემპერატურის კოაგულაციის კერამიკა): გამოდგება მაღალი ტემპერატურისა და სიმძლავრის გამოყენებისთვის, როგორიცაა ელექტრონიკა, აერონავტიკა, თანამგზავრული კომუნიკაცია, ოპტიკური კომუნიკაცია, სამედიცინო აღჭურვილობა, საავტომობილო ელექტრონიკა, ნავთობქიმიური და სხვა ინდუსტრიები. პროდუქტის მაგალითებია მაღალი სიმძლავრის LED-ები, სიმძლავრის გამაძლიერებლები, ინდუქტორები, სენსორები, ენერგიის დაგროვების კონდენსატორები და ა.შ.
LTCC (დაბალი ტემპერატურის კოაგულაციური კერამიკა): გამოდგება მიკროტალღური მოწყობილობების, როგორიცაა რადიოსიხშირული ღუმელები, მიკროტალღური ღუმელები, ანტენები, სენსორები, ფილტრები, სიმძლავრის გამყოფები და ა.შ. წარმოებისთვის. გარდა ამისა, მისი გამოყენება ასევე შესაძლებელია მედიცინაში, საავტომობილო, აერონავტიკულ, საკომუნიკაციო, ელექტრონიკასა და სხვა სფეროებში. პროდუქტის მაგალითებია მიკროტალღური მოდულები, ანტენის მოდულები, წნევის სენსორები, გაზის სენსორები, აჩქარების სენსორები, მიკროტალღური ფილტრები, სიმძლავრის გამყოფები და ა.შ.
DBC (პირდაპირი შეერთების სპილენძი): გამოდგება მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული მოწყობილობების (როგორიცაა IGBT, MOSFET, GaN, SiC და ა.შ.) სითბოს გაფრქვევისთვის, შესანიშნავი თბოგამტარობითა და მექანიკური სიმტკიცით. პროდუქტის მაგალითებია კვების მოდულები, კვების ელექტრონიკა, ელექტრომობილების კონტროლერები და ა.შ.
DPC (პირდაპირი ფირფიტის სპილენძის მრავალშრიანი ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფა): ძირითადად გამოიყენება მაღალი ინტენსივობის, მაღალი თბოგამტარობისა და მაღალი ელექტრული მახასიათებლების მქონე მაღალი სიმძლავრის LED ნათურების სითბოს გაფრქვევისთვის. პროდუქტის მაგალითებია LED ნათურები, ულტრაიისფერი LED-ები, COB LED-ები და ა.შ.
LAM (ლაზერული აქტივაციის მეტალიზაცია ჰიბრიდული კერამიკული მეტალის ლამინატისთვის): შეიძლება გამოყენებულ იქნას სითბოს გაფრქვევისა და ელექტრული მუშაობის ოპტიმიზაციისთვის მაღალი სიმძლავრის LED განათებაში, კვების მოდულებში, ელექტრომობილებსა და სხვა სფეროებში. პროდუქტის მაგალითებია LED განათება, კვების მოდულები, ელექტრომობილების ძრავის დრაივერები და ა.შ.
FR4 დაფა
ინტეგრირებული სქემის მატარებელი დაფები, ხისტი-მოქნილი დაფები და HDI ბრმა/დამარხული გამტარი დაფები წარმოადგენს დაბეჭდილი ბეჭდური დაფების ფართოდ გამოყენებულ ტიპებს, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიასა და პროდუქტებში შემდეგნაირად:
ინტეგრირებული მიკროსქემის მატარებელი დაფა: ეს არის ფართოდ გამოყენებული დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა, რომელიც ძირითადად გამოიყენება ჩიპების ტესტირებისა და ელექტრონულ მოწყობილობებში წარმოებისთვის. გავრცელებული გამოყენება მოიცავს ნახევარგამტარების წარმოებას, ელექტრონიკის წარმოებას, აერონავტიკას, სამხედრო და სხვა სფეროებს.
ხისტი-მოქნილი დაფა: ეს არის კომპოზიტური მასალისგან დამზადებული დაფა, რომელიც აერთიანებს FPC-ს ხისტ PCB-სთან, როგორც მოქნილი, ასევე ხისტი მიკროსქემების უპირატესობებით. გავრცელებული გამოყენება მოიცავს სამომხმარებლო ელექტრონიკას, სამედიცინო აღჭურვილობას, საავტომობილო ელექტრონიკას, აერონავტიკას და სხვა სფეროებს.
HDI ბრმა/დამარხული გამტარი დაფა: ეს არის მაღალი სიმკვრივის ურთიერთდაკავშირებული ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფა უფრო მაღალი ხაზის სიმკვრივით და უფრო მცირე დიაფრაგმით, რაც უზრუნველყოფს უფრო მცირე ზომის შეფუთვას და უფრო მაღალ შესრულებას. გავრცელებული გამოყენება მოიცავს მობილურ კომუნიკაციებს, კომპიუტერებს, სამომხმარებლო ელექტრონიკას და სხვა სფეროებს.
