Keraminės PCB plokštės(spausdintinės plokštės) sparčiai populiarėja pramonės šakose, reikalaujančiose aukštų šiluminių savybių, patikimumo ir miniatiūrizavimo. Skirtingai nuo tradicinių FR4 plokščių, keraminėse PCB kaip pagrindą naudojamos keraminės medžiagos, užtikrinančios puikų šilumos išsklaidymo, mechaninio stiprumo ir elektros izoliacijos savybes.
Keraminės PCB yra specializuotos spausdintinės plokštės, kuriose kaip pagrindinis substratas naudojamos keraminės medžiagos – dažniausiai aliuminio oksidas (Al₂O3), aliuminio nitridas (AlN) arba berilio oksidas (BeO). Šios medžiagos parenkamos dėl išskirtinio šilumos laidumo, elektros izoliacijos ir stabilumo aukštoje temperatūroje.
Pagrindinės keraminių PCB savybės ir parametrai:
| Parametras | Tipiškas diapazonas / specifikacija | Aprašymas |
|---|---|---|
| Pagrindo medžiaga | Al ₂o3, AlN, BEAO Beo | Nustato šilumos laidumą ir elektros izoliacijos savybes |
| Šilumos laidumas | 20–200 W/m·K | Efektyvus didelio galingumo komponentų šilumos išsklaidymas |
| Dielektrinė konstanta (εr) | 8–9 (al ₂Oo), 8,5–9 (ALN) | Užtikrina signalo vientisumą aukšto dažnio programose |
| Šiluminio plėtimosi koeficientas (CTE) | 6–7 ppm/°C | Sumažina įtampą tarp PCB ir sumontuotų komponentų |
| Maksimali darbinė temperatūra | 450–1000°C | Palaiko veikimą aukštoje temperatūroje be substrato degradacijos |
| Storis | 0,2–3,0 mm | Palaiko tiek ploną, tiek standų dizainą |
| Vario sluoksnis | 35–105 µm | Užtikrina pakankamą srovės pralaidumą |
| Paviršiaus apdaila | Auksas, nikelis, alavas, sidabras | Užtikrina litavimo patikimumą ir ilgalaikį patvarumą |
Keraminiai PCB dažnai skirstomi į kategorijasTiesiogiai sujungtas varis (DBC), Aktyvus metalinis litavimas (AMB), irStorosios plėvelės technologijalentos. Kiekvienas tipas patenkina specifinius poreikius – nuo didelės srovės galios modulių iki mikroelektroninių įrenginių, siūlančių unikalius šilumos valdymo ir mechaninio tvirtumo pranašumus.
Puikus šilumos išsklaidymas:
Didelės galios šviesos diodai, RF moduliai ir galios elektronika sukuria daug šilumos. Keraminės PCB užtikrina efektyvius šiluminius kelius, neleidžia perkaisti, pagerina ilgaamžiškumą ir išlaiko stabilų veikimą esant didelėms apkrovoms. Pavyzdžiui, aliuminio nitrido pagrindu pagamintos keraminės PCB gali viršyti 200 W/m·K šilumos laidumo lygį, daug geriau nei standartinės FR4 plokštės (~0,3 W/m·K).
Aukšto dažnio stabilumas:
Keraminiai substratai pasižymi mažais dielektriniais nuostoliais, o tai užtikrina minimalų signalo slopinimą aukšto dažnio grandinėse. Dėl to jie idealiai tinka RF programoms, 5G moduliams ir palydovinio ryšio įrenginiams.
Mechaninis ir cheminis stabilumas:
Keramika atspari korozijai, drėgmei ir šiluminiam smūgiui, o tai labai svarbu automobilių, aviacijos ir pramonės aplinkoje, kur PCB veikia atšiauriomis sąlygomis.
Miniatiūriniai ir didelio tankio dizainai:
Augant kompaktiškiems elektroniniams prietaisams, keraminės PCB leidžia sandariau išdėstyti komponentus, nepažeidžiant šilumos valdymo. Jų struktūrinis tvirtumas palaiko sunkius arba didelio tankio komponentus.
Ilgalaikis patikimumas:
Keraminės PCB išlaiko našumą ilgą laiką net esant aukštai temperatūrai ir mechaniniams įtempiams, todėl sumažėja poreikis dažnai keisti ar sugenda sistema.
Keraminiai PCB yra neatsiejami nuo sektorių, kuriems reikalingas aukštas šiluminės charakteristikos ir tikslios inžinerijos. Pagrindinės programos apima:
LED apšvietimas:Didelės galios šviesos diodai pasižymi puikiu keraminių PCB šilumos išsklaidymu, padidina ryškumą ir tarnavimo laiką.
Galios elektronika:Inverteriai, keitikliai ir variklių tvarkyklės naudojasi DBC keraminėmis PCB, kad valdytų srovę ir šilumą.
Automobilių pramonė:Elektrinėse transporto priemonėse ir hibridinėse sistemose akumuliatoriaus valdymo ir jėgos pavaros moduliuose naudojamos keraminės PCB.
Telekomunikacijos:RF ir 5G įrenginiams reikalingas stabilus signalo perdavimas aukštu dažniu, kurį galima pasiekti naudojant mažo nuostolio keraminius pagrindus.
Medicinos prietaisai:Labai patikimos vaizdo gavimo sistemų, lazerių ir diagnostikos grandinės naudoja keramines PCB, kad palaikytų tikslias operacijas esant aukštai temperatūrai.
Kylančios tendencijos:
Integracija su lanksčia elektronika:Keraminių PCB sujungimas su lanksčiais pagrindais leidžia sukurti hibridinius nešiojamų prietaisų ir kompaktiškų robotų dizainus.
Pažangus šilumos valdymas:Siekiant dar labiau pagerinti našumą, kartu su keraminėmis PCB diegiamos naujovės, tokios kaip įterptieji šilumos vamzdžiai arba mikrokanalinis aušinimas.
Didelės galios modulių miniatiūrizavimas:Keraminiai pagrindai palaiko didelio tankio sujungimus mažomis formomis, todėl naujos kartos plataus vartojimo elektronika ir pramoninė įranga.
Žalioji gamyba:Ekologiški keraminių PCB gamybos būdai vis labiau populiarėja, sumažinant poveikį aplinkai ir išlaikant aukštą našumą.
1 klausimas: Kokie yra keraminių PCB naudojimo pranašumai, palyginti su metalinėmis šerdies PCB?
A1:Keraminės PCB pasižymi geru šilumos laidumu, mažesniais dielektriniais nuostoliais, didesniu atsparumu temperatūrai ir didesniam mechaniniam stabilumui, palyginti su metalinėmis šerdies PCB. Nors metalinės šerdys puikiai skleidžia šilumą, keramika užtikrina tikslų šilumos valdymą lokalizuotose karštosiose vietose ir tuo pačiu palaiko elektros izoliaciją.
2 klausimas: kaip keraminės PCB storis veikia jo veikimą?
A2:Storesni keraminiai pagrindai pagerina mechaninį stiprumą ir leidžia padidinti srovės galingumą, tačiau gali šiek tiek sumažinti šilumos išsklaidymo efektyvumą storio vienetui. Pasirinkus optimalų storį, atsižvelgiama į standumą, šilumines charakteristikas ir gamybos galimybes pagal numatytą paskirtį.
3 klausimas: ar keraminės PCB gali būti naudojamos aukšto dažnio įrenginiuose?
A3:Taip, keraminės PCB turi mažus dielektrinius nuostolius ir stabilų laidumą, todėl jie idealiai tinka RF grandinėms, 5G moduliams ir mikrobangų programoms, kur signalo vientisumas yra labai svarbus.
4 klausimas: ar keraminės PCB yra brangesnės nei tradicinės FR4 plokštės?
A4:Taip, keraminiai PCB paprastai turi didesnes išankstines išlaidas dėl medžiagų ir apdorojimo sudėtingumo. Tačiau ilgalaikis patikimumas, šiluminis efektyvumas ir mažesnis gedimų dažnis dažnai pateisina investicijas, ypač didelės galios arba aukšto dažnio įrenginiuose.
5 klausimas: kuo skiriasi DBC, AMB ir storosios plėvelės keraminės PCB?
A5:DBC plokštėse yra varis, tiesiogiai sujungtas su keramika, todėl maitinimo įtaisai užtikrina puikų šilumos laidumą. AMB plokštės naudoja litavimo metodus stipriam šiluminiam ir elektriniam ryšiui užtikrinti. Storosios plėvelės keraminės PCB remiasi spausdintomis laidžiomis pastomis, tinkančiomis kompaktiškoms daugiasluoksnėms grandinėms.
Fanwayspecializuojasi aukštos kokybės keraminių PCB, pritaikytų pažangiai elektronikai, gamyboje. Įmonė sujungia aukščiausios kokybės keramines medžiagas su tiksliais gamybos procesais, kad užtikrintų puikų šilumos valdymą, signalo stabilumą ir mechaninį patikimumą. Siūlydamas visą spektrą keraminių PCB sprendimų, įskaitant DBC, AMB ir Thick Film variantus, „Fanway“ patenkina įvairius pramonės šakų poreikius – nuo LED apšvietimo iki automobilių elektronikos.
Dešimtmečius sukaupusi patirtį ir ypatingą dėmesį skiriant kokybei, „Fanway“ užtikrina, kad kiekviena plokštė atitiktų tarptautinius standartus, taip padedant klientams pasiekti optimalų šiluminį našumą, ilgesnį įrenginio eksploatavimo laiką ir didelio tankio dizaino sprendimus. Dėl užklausų, techninės pagalbos ar pritaikytų keraminių PCB sprendimų,susisiekite su mumisšiandien, norėdami ištirti novatoriškus „Fanway“ pasiūlymus ir patobulinti savo elektroninį dizainą.
