Dallimi midis PCB-ve qeramike dhe PCB-ve tradicionale FR4
Para se të diskutojmë këtë çështje, le të kuptojmë së pari se çfarë janë PCB-të qeramike dhe çfarë janë PCB-të FR4.
Pllaka e Qarkut Qeramik i referohet një lloji të pllakës së qarkut të prodhuar bazuar në materiale qeramike, e njohur edhe si PCB Qeramike (pllakë qarku e shtypur). Ndryshe nga substratet e zakonshme plastike të përforcuara me fibra qelqi (FR-4), pllakat e qarkut qeramik përdorin substrate qeramike, të cilat mund të ofrojnë stabilitet më të lartë të temperaturës, forcë më të mirë mekanike, veti më të mira dielektrike dhe jetëgjatësi më të madhe. PCB-të qeramike përdoren kryesisht në qarqe me temperaturë të lartë, frekuencë të lartë dhe fuqi të lartë, siç janë dritat LED, amplifikatorët e fuqisë, lazerët gjysmëpërçues, marrës-transmetuesit RF, sensorët dhe pajisjet me mikrovalë.
Pllaka e qarkut i referohet një materiali bazë për komponentët elektronikë, i njohur gjithashtu si PCB ose pllakë qarku e shtypur. Është një bartës për montimin e komponentëve elektronikë duke shtypur modele qarqesh metalike në substrate jo-përçuese dhe më pas duke krijuar shtigje përçuese përmes proceseve të tilla si korrozioni kimik, bakri elektrolitik dhe shpimi.
Më poshtë është një krahasim midis CCL qeramike dhe FR4 CCL, duke përfshirë ndryshimet, avantazhet dhe disavantazhet e tyre.
| Karakteristikat | CCL qeramike | FR4 CCL |
| Komponentët Materiale | Qeramikë | Rrëshirë epoksi e përforcuar me fibra qelqi |
| Përçueshmëria | N | DHE |
| Përçueshmëria termike (W/mK) | 10-210 | 0.25-0.35 |
| Diapazoni i Trashësisë | 0.1-3 mm | 0.1-5 mm |
| Vështirësia e përpunimit | I lartë | I ulët |
| Kostoja e Prodhimit | I lartë | I ulët |
| Avantazhet | Stabilitet i mirë në temperaturë të lartë, performancë e mirë dielektrike, forcë e lartë mekanike dhe jetëgjatësi e gjatë shërbimi | Materiale konvencionale, kosto e ulët prodhimi, përpunim i lehtë, i përshtatshëm për aplikime me frekuencë të ulët |
| Disavantazhet | Kosto e lartë prodhimi, përpunim i vështirë, i përshtatshëm vetëm për aplikime me frekuencë të lartë ose fuqi të lartë | Konstante dielektrike e paqëndrueshme, ndryshime të mëdha të temperaturës, forcë e ulët mekanike dhe ndjeshmëri ndaj lagështirës |
| Proceset | Aktualisht, ekzistojnë pesë lloje të zakonshme të CCL-ve termike qeramike, duke përfshirë HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM, etj. | Pllakë transportuese IC, pllakë Rigid-Flex, pllakë HDI me transmision të fshehur/të verbër, pllakë me një anë, pllakë me dy anë, pllakë me shumë shtresa |
PCB qeramike
Fushat e aplikimit të materialeve të ndryshme:
Qeramika e aluminit (Al2O3): Ka izolim të shkëlqyer, stabilitet në temperaturë të lartë, fortësi dhe rezistencë mekanike, duke qenë e përshtatshme për pajisje elektronike me fuqi të lartë.
Qeramika e nitridit të aluminit (AlN): Me përçueshmëri të lartë termike dhe stabilitet të mirë termik, është e përshtatshme për pajisje elektronike me fuqi të lartë dhe fusha ndriçimi LED.
Qeramika e zirkonit (ZrO2): me rezistencë të lartë, fortësi të lartë dhe rezistencë ndaj konsumimit, është e përshtatshme për pajisjet elektrike me tension të lartë.
Fushat e aplikimit të proceseve të ndryshme:
HTCC (Qeramikë e djegur me karbon në temperaturë të lartë): I përshtatshëm për aplikime në temperaturë të lartë dhe fuqi të lartë, siç janë elektronika e fuqisë, hapësira ajrore, komunikimi satelitor, komunikimi optik, pajisjet mjekësore, elektronika automobilistike, industritë petrokimike dhe industri të tjera. Shembuj të produkteve përfshijnë LED me fuqi të lartë, amplifikatorë fuqie, induktorë, sensorë, kondensatorë për ruajtjen e energjisë, etj.
LTCC (Qeramikë e djegur me karbonat në temperaturë të ulët): I përshtatshëm për prodhimin e pajisjeve mikrovalë si RF, mikrovalë, antena, sensorë, filtra, ndarës fuqie, etj. Përveç kësaj, mund të përdoret edhe në mjekësi, automobila, hapësirë ajrore, komunikim, elektronikë dhe fusha të tjera. Shembuj produktesh përfshijnë module mikrovalë, module antenash, sensorë presioni, sensorë gazi, sensorë përshpejtimi, filtra mikrovalë, ndarës fuqie, etj.
DBC (Bakri i Lidhjes Direkte): I përshtatshëm për shpërndarjen e nxehtësisë së pajisjeve gjysmëpërçuese me fuqi të lartë (si IGBT, MOSFET, GaN, SiC, etj.) me përçueshmëri termike dhe rezistencë mekanike të shkëlqyer. Shembuj produktesh përfshijnë module fuqie, elektronikë fuqie, kontrollues të automjeteve elektrike, etj.
DPC (Pllakë Qarku Shumështresor e Shtypur me Pllakë Direkte Bakri): përdoret kryesisht për shpërndarjen e nxehtësisë së dritave LED me fuqi të lartë me karakteristikat e intensitetit të lartë, përçueshmërisë së lartë termike dhe performancës së lartë elektrike. Shembuj të produkteve përfshijnë dritat LED, LED UV, LED COB, etj.
LAM (Metalizimi me Aktivizim me Lazer për Laminat Metalik Qeramik Hibrid): mund të përdoret për shpërndarjen e nxehtësisë dhe optimizimin e performancës elektrike në dritat LED me fuqi të lartë, modulet e fuqisë, automjetet elektrike dhe fusha të tjera. Shembuj produktesh përfshijnë dritat LED, modulet e fuqisë, drejtuesit e motorëve të automjeteve elektrike, etj.
PCB FR4
Pllakat bartëse të integruara (IC), pllakat Rigid-Flex dhe pllakat HDI të verbëra/të varrosura janë lloje të zakonshme të PCB-ve, të cilat aplikohen në industri dhe produkte të ndryshme si më poshtë:
Pllaka bartëse IC: Është një pllakë qarku e shtypur që përdoret zakonisht, kryesisht për testimin dhe prodhimin e çipave në pajisjet elektronike. Zbatimet e zakonshme përfshijnë prodhimin e gjysmëpërçuesve, prodhimin elektronik, hapësirën ajrore, ushtrinë dhe fusha të tjera.
Pllakë e ngurtë-fleksibël: Është një pllakë prej materiali kompozit që kombinon FPC me PCB të ngurtë, me avantazhet e pllakave të qarqeve fleksibël dhe të ngurtë. Zbatimet e zakonshme përfshijnë elektronikën e konsumatorit, pajisjet mjekësore, elektronikën e automobilave, hapësirën ajrore dhe fusha të tjera.
Pllakë qarku e verbër/e varrosur HDI: Është një pllakë qarku e printuar me ndërlidhje me dendësi të lartë me dendësi më të lartë të linjës dhe hapje më të vogël për të arritur paketim më të vogël dhe performancë më të lartë. Zbatimet e zakonshme përfshijnë komunikimet mobile, kompjuterët, elektronikën e konsumatorit dhe fusha të tjera.
