Die verskil tussen keramiese PCB's en tradisionele FR4 PCB's
Voordat ons hierdie kwessie bespreek, laat ons eers verstaan wat keramiek-PCB's is en wat FR4-PCB's is.
Keramiekkringbord verwys na 'n tipe stroombaanbord wat op grond van keramiekmateriaal vervaardig word, ook bekend as 'n keramiese PCB (gedrukte stroombaanbord). In teenstelling met gewone glasveselversterkte plastiek (FR-4) substrate, gebruik keramiekbaanborde keramieksubstrate, wat hoër temperatuurstabiliteit, beter meganiese sterkte, beter diëlektriese eienskappe en langer lewensduur kan bied. Keramiek-PCB's word hoofsaaklik gebruik in hoë-temperatuur-, hoëfrekwensie- en hoëkragstroombane, soos LED-ligte, kragversterkers, halfgeleierlasers, RF-ontvangers, sensors en mikrogolftoestelle.
Kringbord verwys na 'n basiese materiaal vir elektroniese komponente, ook bekend as 'n PCB of gedrukte stroombaan. Dit is 'n draer vir die samestelling van elektroniese komponente deur metaalbaanpatrone op nie-geleidende substrate te druk, en dan geleidende paaie te skep deur prosesse soos chemiese korrosie, elektrolitiese koper en boor.
Die volgende is 'n vergelyking tussen keramiek CCL en FR4 CCL, insluitend hul verskille, voordele en nadele.
| Eienskappe | Keramiek CCL | FR4 CCL |
| Materiaal komponente | Keramiek | Glasveselversterkte epoksiehars |
| Geleidingsvermoë | N | EN |
| Termiese geleidingsvermoë (W/mK) | 10-210 | 0,25-0,35 |
| Omvang van dikte | 0,1-3 mm | 0,1-5 mm |
| Moeilik verwerking | Hoog | Laag |
| Vervaardigingskoste | Hoog | Laag |
| Voordele | Goeie hoë temperatuurstabiliteit, goeie diëlektriese werkverrigting, hoë meganiese sterkte en lang lewensduur | Konvensionele materiale, lae vervaardigingskoste, maklike verwerking, geskik vir lae-frekwensie toepassings |
| Nadele | Hoë vervaardigingskoste, moeilike verwerking, slegs geskik vir hoëfrekwensie- of hoëkragtoepassings | Onstabiele diëlektriese konstante, groot temperatuurveranderinge, lae meganiese sterkte en vatbaarheid vir vog |
| Prosesse | Tans is daar vyf algemene tipes keramiese termiese CCL's, insluitend HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM, ens. | IC-draerbord, Rigid-Flex-bord, HDI begrawe/blind via bord, enkelzijdige bord, dubbelzijdige bord, multi-laag bord |
Keramiek PCB
Toepassingsvelde van verskillende materiale:
Alumina Keramiek (Al2O3): Dit het uitstekende isolasie, hoë-temperatuur stabiliteit, hardheid en meganiese sterkte om geskik te wees vir hoë-krag elektroniese toestelle.
Aluminium Nitride Keramiek (AlN): Met hoë termiese geleidingsvermoë en goeie termiese stabiliteit, is dit geskik vir hoëkrag elektroniese toestelle en LED-beligtingsvelde.
Zirconia keramiek (ZrO2): met 'n hoë sterkte, hoë hardheid en slytasie weerstand, dit is geskik vir hoë-spanning elektriese toerusting.
Toepassingsvelde van verskillende prosesse:
HTCC (High Temperature Co-fired Ceramics): Geskik vir hoëtemperatuur- en hoëkragtoepassings, soos kragelektronika, lugvaart, satellietkommunikasie, optiese kommunikasie, mediese toerusting, motorelektronika, petrochemiese en ander nywerhede. Produkvoorbeelde sluit in hoëkrag-LED's, kragversterkers, induktors, sensors, energiebergingskapasitors, ens.
LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics): Geskik vir die vervaardiging van mikrogolftoestelle soos RF, mikrogolf, antenna, sensor, filter, kragverdeler, ens. Daarbenewens kan dit ook gebruik word in medies, motor, lugvaart, kommunikasie, elektroniese en ander velde. Produkvoorbeelde sluit in mikrogolfmodules, antennamodules, druksensors, gassensors, versnellingsensors, mikrogolffilters, kragverdelers, ens.
DBC (Direct Bond Copper): Geskik vir hitte-afvoer van hoë-krag halfgeleier toestelle (soos IGBT, MOSFET, GaN, SiC, ens.) Met uitstekende termiese geleidingsvermoë en meganiese sterkte. Produkvoorbeelde sluit in kragmodules, kragelektronika, elektriese voertuigbeheerders, ens.
DPC (Direct Plate Copper Multilayer Printed Circuit Board): hoofsaaklik gebruik vir hitte-afvoer van hoë-krag LED-ligte met die kenmerke van hoë intensiteit, hoë termiese geleidingsvermoë en hoë elektriese werkverrigting. Produkvoorbeelde sluit in LED-ligte, UV-LED's, COB-LED's, ens.
LAM (Laser Activation Metallization for Hybrid Ceramic Metal Laminate): kan gebruik word vir hitteafvoer en elektriese werkverrigtingoptimalisering in hoëkrag LED-ligte, kragmodules, elektriese voertuie en ander velde. Produkvoorbeelde sluit in LED-ligte, kragmodules, elektriese voertuigmotorbestuurders, ens.
FR4 PCB
IC-draerborde, Rigid-Flex-borde en HDI blind/begrawe via-borde is algemeen gebruikte tipes PCB's, wat soos volg in verskillende industrieë en produkte toegepas word:
IC-draerbord: Dit is 'n algemeen gebruikte gedrukte stroombaanbord, wat hoofsaaklik gebruik word vir skyfietoetsing en produksie in elektroniese toestelle. Algemene toepassings sluit in halfgeleierproduksie, elektroniese vervaardiging, lugvaart, militêre en ander velde.
Rigid-Flex-bord: Dit is 'n saamgestelde materiaalbord wat FPC met rigiede PCB kombineer, met die voordele van beide buigsame en rigiede stroombaanborde. Algemene toepassings sluit in verbruikerselektronika, mediese toerusting, motorelektronika, lugvaart en ander velde.
HDI blind/begrawe via bord: Dit is 'n hoëdigtheid interkonneksie gedrukte stroombaanbord met hoër lyndigtheid en kleiner opening om kleiner verpakking en hoër werkverrigting te verkry. Algemene toepassings sluit in mobiele kommunikasie, rekenaars, verbruikerselektronika en ander velde.