Разлика између керамичких ПЦБ-а и традиционалних FR4 ПЦБ-а
Пре него што размотримо ово питање, прво да разумемо шта су керамичке ПЦБ плоче, а шта су ФР4 ПЦБ плоче.
Керамичка штампана плоча односи се на врсту штампане плоче произведене на бази керамичких материјала, познате и као керамичка ПЦБ (штампана плоча). За разлику од уобичајених подлога од пластике ојачане стакленим влакнима (FR-4), керамичке штампане плоче користе керамичке подлоге, које могу да обезбеде већу температурну стабилност, бољу механичку чврстоћу, боља диелектрична својства и дужи век трајања. Керамичке ПЦБ плоче се углавном користе у високотемпературним, високофреквентним и високоснажним колима, као што су ЛЕД светла, појачала снаге, полупроводнички ласери, РФ примопредајници, сензори и микроталасни уређаји.
Штампана плоча се односи на основни материјал за електронске компоненте, такође познат као ПЦБ или штампана плоча. То је носач за склапање електронских компоненти штампањем металних кола на непроводљивим подлогама, а затим стварањем проводних путева кроз процесе као што су хемијска корозија, електролитички бакар и бушење.
Следи поређење између керамичког CCL и FR4 CCL, укључујући њихове разлике, предности и мане.
| Карактеристике | Керамички CCL | FR4 CCL |
| Материјалне компоненте | Керамика | Епоксидна смола ојачана стакленим влакнима |
| Проводљивост | Н | И |
| Топлотна проводљивост (W/mK) | 10-210 | 0,25-0,35 |
| Распон дебљине | 0,1-3 мм | 0,1-5 мм |
| Тешкоћа обраде | Високо | Ниско |
| Трошкови производње | Високо | Ниско |
| Предности | Добра стабилност на високим температурама, добре диелектричне перформансе, висока механичка чврстоћа и дуг век трајања | Конвенционални материјали, ниски трошкови производње, лака обрада, погодни за нискофреквентне примене |
| Недостаци | Високи трошкови производње, тешка обрада, погодно само за примене високе фреквенције или велике снаге | Нестабилна диелектрична константа, велике температурне промене, ниска механичка чврстоћа и осетљивост на влагу |
| Процеси | Тренутно постоји пет уобичајених врста керамичких термичких CCL лампи, укључујући HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM итд. | Носач IC-а, круто-флексна плоча, HDI плоча са укопаним/слепим прелазом, једнострана плоча, двострана плоча, вишеслојна плоча |
Керамичка ПЦБ
Области примене различитих материјала:
Алуминијумска керамика (Al2O3): Има одличну изолацију, стабилност на високим температурама, тврдоћу и механичку чврстоћу, што га чини погодним за електронске уређаје велике снаге.
Алуминијум нитридна керамика (AlN): Са високом топлотном проводљивошћу и добром термичком стабилношћу, погодна је за електронске уређаје велике снаге и ЛЕД расветна поља.
Цирконијумска керамика (ZrO2): са високом чврстоћом, високом тврдоћом и отпорношћу на хабање, погодна је за високонапонску електричну опрему.
Области примене различитих процеса:
HTCC (керамика печена на кобалтној струји високе температуре): Погодно за примене на високим температурама и великој снази, као што су енергетска електроника, ваздухопловство, сателитска комуникација, оптичка комуникација, медицинска опрема, аутомобилска електроника, петрохемијска и друге индустрије. Примери производа укључују ЛЕД диоде велике снаге, појачала снаге, индукторе, сензоре, кондензаторе за складиштење енергије итд.
ЛТЦЦ (керамика печена на ниској температури): Погодна за производњу микроталасних уређаја као што су РФ, микроталаси, антене, сензори, филтери, делитељи снаге итд. Поред тога, може се користити и у медицини, аутомобилској, ваздухопловној, комуникационој, електронској и другим областима. Примери производа укључују микроталасне модуле, антенске модуле, сензоре притиска, сензоре гаса, сензоре убрзања, микроталасне филтере, делитеље снаге итд.
DBC (Директна веза бакра): Погодно за одвођење топлоте код полупроводничких уређаја велике снаге (као што су IGBT, MOSFET, GaN, SiC, итд.) са одличном топлотном проводљивошћу и механичком чврстоћом. Примери производа укључују модуле за напајање, енергетску електронику, контролере електричних возила, итд.
DPC (Директно плочена бакарна вишеслојна штампана плоча): углавном се користи за одвођење топлоте код снажних ЛЕД светла са карактеристикама високог интензитета, високе топлотне проводљивости и високих електричних перформанси. Примери производа укључују ЛЕД светла, УВ ЛЕД светла, COB ЛЕД светла итд.
ЛАМ (Ласерска активациона метализација за хибридни керамички метални ламинат): може се користити за одвођење топлоте и оптимизацију електричних перформанси код снажних ЛЕД светла, модула за напајање, електричних возила и других области. Примери производа укључују ЛЕД светла, модуле за напајање, драјвере за моторе електричних возила итд.
FR4 штампана плоча
Носачи ИЦ плоча, ригидно-флексибилне плоче и ХДИ слепе/укопане плоче су уобичајено коришћене врсте ПЦБ плоча, које се примењују у различитим индустријама и производима као што следи:
Носач IC плоча: То је често коришћена штампана плоча, углавном се користи за тестирање и производњу чипова у електронским уређајима. Уобичајене примене укључују производњу полупроводника, електронску производњу, ваздухопловство, војску и друге области.
Крута-флекс плоча: То је плоча од композитног материјала која комбинује FPC са крутом PCB плочом, са предностима и флексибилних и крутих штампаних плоча. Уобичајене примене укључују потрошачку електронику, медицинску опрему, аутомобилску електронику, ваздухопловство и друге области.
HDI слепа/укопана плоча: То је штампана плоча високе густине међусобно повезаних линија са већом густином линија и мањим отвором бленде ради постизања мањег паковања и већих перформанси. Уобичајене примене укључују мобилне комуникације, рачунаре, потрошачку електронику и друга поља.
