סוגי מצע קרמי נפוצים כוללים:
- PCB קרמי אלומינה: מציע עלות-יעילות גבוהה, מוליכות תרמית של כ-20-25 W/m·K, בידוד מעולה וחוזק מכני גבוה, מה שהופך אותו למתאים לרוב יישומי הספק בינוני- עד-גבוהים.
- אלומיניום ניטריד קרמי PCB: מוליכות תרמית של 170–230 W/m·K (ועד 300 W/m·K), עם מקדם התפשטות תרמית קרוב לסיליקון, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור אריזת מוליכים למחצה-גבוהים ויישומי-תדר גבוה.
- PCB קרמי מסוג בריליום אוקסיד: מוליכות תרמית גבוהה במיוחד (209–330 W/m·K), שני רק ליהלום, מתאים לאריזה-בטמפרטורה גבוהה ובצפיפות- גבוהה במיוחד. נדרשים אמצעי בטיחות קפדניים במהלך העיבוד.
- PCB קרמי מסרט עבה: משתמש במשחת סרטים עבה-מודפסת-על מסך, מחוטאת ליצירת מעגלים. עמיד בפני טמפרטורות גבוהות וקורוזיה, מתאים ליישומי אמינות גבוהה-.
- PCB קרמי צד אחד לעומת PCB קרמי רב שכבתי: לוחות חד צדדיים- מציעים מבנה פשוט יותר ועלות נמוכה יותר; עיצובים רב-שכבתיים מאפשרים חיבורים מורכבים יותר, המשמשים לעתים קרובות במודולי הספק-מתקדמים.
בחלק מתכנוני הספק- גבוהים, מצעים קרמיים משויכים לתהליכי נחושת כבדים של PCB, ומגדילים את עובי הנחושת (למשל, 3 אונקיות-10 אונקיות) כדי לשפר משמעותית את קיבולת הזרם ופיזור החום.
תהליכי ייצור ויתרונות ביצועים
ניתן לייצר לוחות PCB קרמיים בתהליכים שונים, כל אחד מתאים לדרישות עובי, דיוק ועלות שונים
DPC (נחושת מצופה ישירה)
PVD + תהליך ציפוי אלקטרוניקה, עובי נחושת 10–140 מיקרומטר, אידיאלי עבור מעגלים דיוק- גבוה.
01
DBC (Direct Bonded Copper)
הדבקת חמצון של נחושת לקרמיקה, עובי נחושת עד 140-350 מיקרומטר, מתאים לעיצובי PCB של נחושת כבדה.
02
LTCC (קרמיקה-נמוכה בטמפרטורה-
מסונטר ב-850-900 מעלות, מתאים למעגלים רב-שכבתיים ויישומי-תדר גבוה.
03
HTCC (High-Temperature Co-Ceramic שריפה)
מסונטר ב-1600-1700 מעלות, מתאים לסביבות-בטמפרטורה גבוהה.
04
תהליך סרט עבה
הדפסת שכבות מוליכים/דיאלקטריות על מצע קרמי ולאחר מכן סינטר בטמפרטורה גבוהה.
05
יתרונות ביצועי ליבה
- מוליכות תרמית גבוהה (25–330 W/m·K), עולה בהרבה על FR-4 (כ. 0.8–1 W/m·K)
- מקדם התפשטות תרמית נמוך, הפחתת עייפות מפרקי הלחמה כתוצאה מרכיבה תרמית
- בידוד מעולה, הגנה על רכיבים מפני נזקי חום
- עמידות בפני קורוזיה ו-טמפרטורה גבוהה, פעולה יציבה עד 800 מעלות
- ניתן לשלב עם טכנולוגיית Thick Copper PCB כדי להגביר את צפיפות ההספק והאמינות
יישומים אופייניים
- אלקטרוניקת הספק: מודולי IGBT, לוחות מנהלי התקנים של MOSFET, ממירים ומודולים אחרים של הספק גבוה-
- תאורת LED: מצעי LED- בהספק גבוה להארכת חיי מקור האור
- RF/מיקרוגל: מערכי אנטנות, מודולי מגבר כוח
- אלקטרוניקה לרכב: בקרי מנוע, מכ"ם רכב, מודולי נהג כוח
- ציוד רפואי: בדיקות הדמיה-בדיוק גבוה, לוחות דרייבר לייזר
ביישומים אלה, שילוב של PCB קרמיים עם טכנולוגיית לוחות מעגלים כבדים של נחושת יכול לשפר משמעותית את הניהול התרמי של המערכת ואת היציבות החשמלית, ולהאריך את תוחלת החיים של המכשיר.
שיקולי עיצוב וייצור
- התאם את עובי הנחושת ורוחב העקבות כדי לאזן את קיבולת הזרם ופיזור החום
- חומרים עם מוליכות תרמית גבוהה (לדוגמה, AlN, BeO) מתאימים ליישומים- לצפיפות הספק ותדרים- גבוהים, אך דורשים פשרות- בעלויות
- חיבורים בין-שכבתיים ב-PCB קרמיים רב-שכבתיים דורשים בקרה מדויקת של כיווץ סינטר
- בעיצובים-בעלי זרם גבוה, שילוב תהליכי PCB של נחושת כבדה יכול לשפר עוד יותר את האמינות
- חשבו על השבריריות של קרמיקה בצורת הלוח ובעיצוב הרכבה
תַקצִיר
בין אם זה PCB מצע קרמי או PCB קרמי מאלומינה, הערך הליבה של לוח מעגלים מודפסים קרמיים טמון במתן תמיכה פיזית וחשמלית איתנה ליישומי שטף חום גבוה,-תדירות גבוהה ואמינות-גבוהה. עבור פרויקטים הנדסיים שדוחפים את גבולות הביצועים, לוח מעגלים קרמי הוא לא רק בחירת חומר-הוא גורם מפתח ביציבות המערכת.
ל-Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. יש ניסיון רב בייצור PCB קרמי ו-Heavy Copper PCB, ומציעה פתרונות אחד-מבחירת חומרים ועיצוב מבני ועד לייצור המוני, ועוזרת למוצרים שלך להצטיין בשווקי-הספק ו-מהימנות גבוהה.
התייעצו עם המהנדסים שלנו בinfo@pcba-china.comולחוות את השירותים של STHL-החל מ-PCB קרמי היום.
תגיות פופולריות: PCB קרמי, יצרני PCB קרמיים, ספקים, מפעל
