Seramik na PCB

Kabilang sa mga karaniwang materyales ang aluminum oxide (Al₂O₃, 60%-96% kadalisayan), aluminum nitride (AlN), at beryllium oxide (BeO₃, unti-unting napapalitan dahil sa toxicity). 96% ng aluminum oxide ang bumubuo sa mahigit 60% ng mga aplikasyon.

Ang Al₂O₃ (96%) ay humigit-kumulang 25W/m・K, ang AlN ay umaabot sa 170-230W/m・K, at ang beryllium oxide (BeO) ay humigit-kumulang 250W/m・K.

Aluminum oxide (6-7 ppm/°C), aluminum nitride (4.5 ppm/°C), mas mababa kaysa sa 18-22 ppm/°C ng FR4.

Sa temperatura ng silid, ang resistensya sa pagkakabukod ng mga substrate na Al₂O₃ ay >10¹⁴Ω, at ang sa mga substrate na AlN ay >10¹³Ω.

Ang dielectric constant ng 96% aluminum oxide ay humigit-kumulang 9.8 (1MHz), at ang sa AlN ay humigit-kumulang 8.5 (1MHz).

Temperatura ng pagpapatakbo: -55℃~300℃, kayang tiisin ang panandaliang mataas na temperatura na higit sa 800℃.

Ang katigasan ng Mohs ay 6-9, ang aluminum oxide (96%) ay umaabot sa antas 7, na may mataas na kahirapan sa pagproseso.

Ang Al₂O₃ (96%) ay humigit-kumulang 3.85g/cm³, at ang AlN₃ ay humigit-kumulang 3.26g/cm³.

Mababang dielectric loss (tanδ

Antas ng pagsipsip ng tubig

Proseso ng makapal na pelikula (screen printing), proseso ng manipis na pelikula (sputtering/evaporation), proseso ng co-firing (HTCC/LTCC), atbp.

Ang temperatura ng sintering ng HTCC ay 1500-1600℃, ang LTCC ay 850-900℃; Maaaring i-integrate ng LTCC ang mga passive component na may mas mataas na gastos.

Ang prosesong manipis na pelikula ay maaaring makamit ang lapad/espasyo ng linya na 10μm/10μm, at ang prosesong makapal na pelikula ay humigit-kumulang 100μm/100μm.

Ang minimum na diyametro ng butas para sa pagbabarena gamit ang laser ay 50μm, at para sa mekanikal na pagbabarena ay 100μm.

Direktang pagbubuklod ng tanso (DBC), aktibong pagpapatigas ng metal (AMB), makapal na pelikulang pag-imprenta.

Ang karaniwang kapal ng patong ng tanso ay 0.1-0.3mm, hanggang sa maximum na 0.5mm.

Lakas ng pagdikit >25N/mm, ang oras ng thermal cycle ay lumalagpas sa 1000 beses (-40℃~150℃).

Prosesong manipis na pelikula Ra

Paggupit gamit ang laser, pagtadtad, mekanikal na paggupit. Ang katumpakan ng pagputol gamit ang laser ay ±25μm.

Ang ani ng proseso ng manipis na pelikula ay humigit-kumulang 85%-90%, at ang proseso ng makapal na pelikula ay humigit-kumulang 90%-95%.

Iwasan ang disenyo na may matinding anggulo, na may radius ng fillet na ≥0.2mm; magdagdag ng mga butas sa pagpapakalat ng init sa mga lugar na may purong thermal stress.

Sa pamamagitan ng flip chip bonding, wire bonding, eutectic welding, atbp. Ang flip chip bonding ay may thermal resistance na kasingbaba ng 0.5℃/W.

Mga 5G base station (pagkawala ng signal

Bawasan ang thermal resistance. Ang paggamit ng mga AlN substrate sa mga IGBT module ay maaaring makabawas sa thermal resistance sa 1.5℃/W.

Maaaring gamitin sa mga engine control unit (ECU), na may mahusay na resistensya sa mataas na temperatura at panginginig.

Mga high-power LED heat dissipation substrate, na may thermal resistance na maaaring mabawasan hanggang sa ibaba 3℃/W.

Para sa 1oz na copper foil na may pagtaas ng temperaturang 10℃, ang 1mm na lapad ng linya ay maaaring magdala ng humigit-kumulang 2A.

Kung pagsasama-samahin sa pamamagitan ng mga proseso ng co-firing, ang LTCC ay maaaring makamit ang higit sa 100 patong.

Ang lakas ng pagbaluktot ng Al₂O₃ (96%) >300MPa, at ang ng AlN >350MPa.

Lumalaban sa radyasyon (kayang tiisin ang 10⁶Gy na dosis), magaan (densidad na humigit-kumulang 1/3 ng mga metal na substrate).

Pagsubok sa thermal cycle (-40℃~125℃, 1000 beses), pagsubok sa damp heat (85℃/85% RH, 1000h).

Pagbibitak ng patong ng metalisasyon (mga oras ng siklo ng pagkabigo ng substrate na Al₂O₃ DBC ay humigit-kumulang 500-800 beses).

Ang kapal na 1mm ay kayang tiisin ang ≥5kV, ang bahagyang boltahe ng pagsisimula ng paglabas ay >2kV.

Pagsubok sa pagbabalat ng teyp (3M 610 tape), walang pagkatanggal ng patong ng metal.

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon sa pagtatrabaho, maaari itong umabot ng higit sa 10 taon, at sa mga kapaligirang may mataas na temperatura at mataas na halumigmig, ito ay pinaikli sa 5 taon.

Deteksyon ng X-ray, ultrasonic scanning microscope (C-SAM), na may resolusyon na hanggang 10μm.

Sinusoidal na panginginig ng boses 5-2000Hz, acceleration 5g, tumatagal ng 2 oras nang walang bitak.

96h na pagsubok sa pag-spray ng asin (5% na solusyon ng NaCl), walang kalawang sa patong ng metalisasyon.

Modelo ng katawan ng tao (HBM) >2kV, modelo ng makina (MM) >200V.

-40℃~150℃, oras ng conversion

Ang halaga ng mga ceramic substrate ay 5-10 beses kaysa sa FR4, pangunahin na dahil sa mga kumplikadong materyales at proseso.

Produksyon nang maramihan, pag-optimize ng proseso (tulad ng paggamit ng makapal na pelikula sa halip na manipis na pelikula), pagpili ng mga materyales na mababa ang halaga (tulad ng 60% aluminum oxide).

Mas mahusay na pagganap ng pagkakabukod (ang mga metal substrate ay nangangailangan ng mga layer ng pagkakabukod), at ang koepisyent ng thermal expansion ay mas tumutugma sa mga chips.

Aluminum oxide (60%)

Uri ng materyal, kasalimuotan ng proseso, bilang ng mga patong, laki, dami ng order.

Maaaring makamit sa pamamagitan ng prosesong rigid-flex, na may pagtaas sa gastos na 20%-30%.

Ito ay bumubuo ng humigit-kumulang 15%-20% ng kabuuang gastos, at ang pagpapabuti ng ani ay maaaring makabawas nang malaki dito.

Kapag ang dami ng order ay lumampas sa 5,000 piraso, ang halaga ng bawat isa ay bumababa nang malaki.

Mahabang siklo ng pag-unlad (3-6 na buwan), mataas na gastos sa amag (mga 50,000-100,000 yuan).

Ang pagganap ng pagpapakalat ng init ng mga AlN substrate ay 3 beses kaysa sa mga PCB na nakabase sa aluminyo, ngunit ang gastos ay 4 na beses na mas mataas.

Inaayos gamit ang mga turnilyo o idinikit gamit ang thermal conductive adhesive (thermal resistance

Temperatura ng pinakamataas na reflow soldering: 240-260℃, tagal

Maaaring gamitin muli, ngunit ang mataas na temperatura ay maaaring magdulot ng pagbibitak ng seramiko na may rate ng tagumpay na humigit-kumulang 70%.

Linisin gamit ang IPA (isopropyl alcohol) ultrasonic cleaning sa loob ng

Panatilihin ang halumigmig sa kapaligirang ginagamitan sa 40%-60% at magsuot ng mga anti-static wristband.

Pumili ng mga materyales na may katulad na thermal expansion coefficients at punan ang mga puwang gamit ang thermal conductive silicone grease.

Hindi inirerekomenda, dahil ang thermal stress ay maaaring magdulot ng pagbibitak ng ceramic.

Torque para sa mga turnilyong M3: 0.8-1.2N・m upang maiwasan ang konsentrasyon ng stress.

Tuklasin ang mga hotspot sa pamamagitan ng infrared thermal imaging at suriin ang koneksyon sa pamamagitan ng resistance testing.

Pag-iimbak: halumigmig

IPC-6012 (Espesipikasyon ng Pagganap para sa mga Matibay na Naka-print na Board), MIL-P-55110 (Pamantayang Militar).

Sertipikasyon ng UL (hindi tinatablan ng apoy), sertipikasyon ng RoHS (walang mapanganib na sangkap), ISO 9001.

Nakakatugon sa pagsusuring pangkapaligiran ng MIL-STD-810G na may mahigpit na mga kinakailangan sa resistensya sa panginginig at impact.

Nangangailangan ng mga sertipikasyong AEC-Q100 (mga chips) at AEC-Q200 (mga passive component).

Sumunod sa mga regulasyon ng EU REACH, na naghihigpit sa paggamit ng mga mapanganib na sangkap tulad ng lead at cadmium.

Rating na UL 94 V-0 (walang pagkalat ng apoy), indeks ng oksiheno >30%.

Sumunod sa sistema ng pamamahala ng kalidad ng mga aparatong medikal na ISO 13485.

Kinakailangan ang sertipikasyon ng sistema ng pamamahala ng kalidad ng aerospace na AS9100.

Sumunod sa mga pamantayan ng electromagnetic radiation ng EN 55032, mga emisyon na isinasagawa na

Mga katawan ng sertipikasyon ng ikatlong partido: SGS, TÜV, Intertek.

Siyasatin ang proseso ng pagbubuklod (hal., DBC copper foil oxidation) at muling iproseso ang ibabaw.

Punan ang maliliit na bitak gamit ang epoxy resin; palitan ang substrate para sa matitinding bitak.

Ayusin ang profile ng temperatura ng paghihinang at kontrolin ang aktibidad ng flux (RA grade).

I-optimize ang mga kable, gumamit ng mga materyales na may mababang dielectric constant, at magdagdag ng mga grounding layer.

Siyasatin ang mga landas ng thermal conduction at subukan ang thermal resistance (target

Hindi pantay na proseso ng sintering o hindi sapat na pag-alis ng thermal stress; i-optimize ang proseso ng pagmamanupaktura.

Linisin gamit ang plasma upang maalis ang mga organikong residue.

Pagsubok sa resistensya ng pagkakabukod (1000V DC) upang matukoy ang mga punto ng pagtagas.

Palakasin ang mga pananggalang na patong (hal., nickel-gold plating) at iwasan ang mga kinakaing unti-unting gas.

Dagdagan ang kapal ng substrate (≥0.5mm) at i-optimize ang disenyo ng sulok.

Pagnipis (

Silicon nitride (Si₃N₄), na may mataas na thermal conductivity (100W/m・K) at lakas.

Nakamit ng ceramic 3D printing ang mga kumplikadong istruktura ng pagpapakalat ng init na may katumpakan na 50μm.

I-optimize ang thermal distribution sa pamamagitan ng mga simulation algorithm, na nagpapaikli sa design cycle ng 30%.

Ginagamit sa mga SiC power module na may taunang rate ng paglago ng merkado na mahigit 20%.

Ang mababang dielectric loss ay nakakatugon sa mga pangangailangan sa komunikasyon na may mataas na frequency, na may inaasahang pagtaas ng demand ng 50% pagsapit ng 2025.

Ang mga water-based thick-film paste ay pinapalitan ang mga organic solvent upang mabawasan ang mga emisyon ng VOC.

Kahirapan sa pagtutugma ng mga koepisyent ng thermal expansion, na nangangailangan ng mga materyales na may buffer layer.

Nakakamit ng EUV lithography ang mga 10nm-level circuit, na kasalukuyang nasa yugto ng laboratoryo.

Ang mataas na katatagan sa mababang temperatura ay maaaring maging dahilan upang maging tagapagdala sila ng mga quantum chip.

Pinakamataas na resistensya sa temperatura: 800℃, nangangailangan ng mga materyales na metalisasyon na may mataas na temperatura (hal., pamamaraan ng molybdenum-manganese).

Kayang tiisin ang presyon na 100MPa at makamit ang proteksyong IP68 sa pamamagitan ng pagpapapot.

Gumamit ng mga seramikong lumalaban sa radyasyon (hal., silicon carbide) upang protektahan ang radyasyon ng neutron.

Kontrolin ang characteristic impedance (50Ω) at bawasan ang dielectric loss (tanδ

Gumamit ng mga micro-channel na istrukturang nagpapakalat ng init na may densidad ng heat flux na hanggang 100W/cm².

Kinakailangan ang surface passivation, na sumusunod sa ISO 10993 biological testing.

Mataas na resistensya sa temperatura at insulasyon, na nagpapabuti sa kahusayan ng sistema ng 1%-2%.

Matugunan ang mga kinakailangan sa high-voltage DC (HVDC) insulation, ang boltahe ay makatiis ng ≥10kV.

Gumamit ng mga shock-absorbing bracket at iwasan ang mga external excitation frequency para sa natural frequency.

Isama sa mga MEMS chip upang makamit ang miniaturization at low-power na disenyo