Forskellen mellem keramiske PCB'er og traditionelle FR4 PCB'er
Før vi diskuterer dette spørgsmål, lad os først forstå, hvad keramiske PCB'er er, og hvad FR4 PCB'er er.
Keramisk kredsløbskort refererer til en type kredsløb fremstillet baseret på keramiske materialer, også kendt som et keramisk PCB (trykt kredsløb). I modsætning til almindelige glasfiberforstærkede plastmaterialer (FR-4) bruger keramiske kredsløbskort keramiske substrater, som kan give højere temperaturstabilitet, bedre mekanisk styrke, bedre dielektriske egenskaber og længere levetid. Keramiske PCB'er bruges hovedsageligt i højtemperatur-, højfrekvente- og højeffektkredsløb, såsom LED-lys, effektforstærkere, halvlederlasere, RF-transceivere, sensorer og mikrobølgeenheder.
Circuit Board refererer til et grundlæggende materiale til elektroniske komponenter, også kendt som et PCB eller printkort. Det er en bærer til samling af elektroniske komponenter ved at printe metalkredsløbsmønstre på ikke-ledende substrater og derefter skabe ledende veje gennem processer som kemisk korrosion, elektrolytisk kobber og boring.
Det følgende er en sammenligning mellem keramiske CCL og FR4 CCL, herunder deres forskelle, fordele og ulemper.
| Karakteristika | Keramisk CCL | FR4 CCL |
| Materiale komponenter | Keramisk | Glasfiberforstærket epoxyharpiks |
| Ledningsevne | N | OG |
| Termisk ledningsevne (W/mK) | 10-210 | 0,25-0,35 |
| Tykkelsesområde | 0,1-3 mm | 0,1-5 mm |
| Behandlingssvær | Høj | Lav |
| Fremstillingsomkostninger | Høj | Lav |
| Fordele | God høj temperatur stabilitet, god dielektrisk ydeevne, høj mekanisk styrke og lang levetid | Konventionelle materialer, lave produktionsomkostninger, nem behandling, velegnet til lavfrekvente applikationer |
| Ulemper | Høje produktionsomkostninger, vanskelig behandling, kun egnet til højfrekvente eller højeffektapplikationer | Ustabil dielektrisk konstant, store temperaturændringer, lav mekanisk styrke og modtagelighed for fugt |
| Processer | På nuværende tidspunkt er der fem almindelige typer af keramiske termiske CCL'er, herunder HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM osv. | IC-bærekort, Rigid-Flex-kort, HDI-begravet/blind via-kort, enkeltsidet bord, dobbeltsidet bord, flerlagskort |
Keramisk PCB
Anvendelsesområder for forskellige materialer:
Aluminiumoxidkeramik (Al2O3): Det har fremragende isolering, højtemperaturstabilitet, hårdhed og mekanisk styrke for at være velegnet til elektroniske enheder med høj effekt.
Aluminiumnitridkeramik (AlN): Med høj termisk ledningsevne og god termisk stabilitet er den velegnet til højeffekt elektroniske enheder og LED-belysningsfelter.
Zirconia keramik (ZrO2): med høj styrke, høj hårdhed og slidstyrke er det velegnet til elektrisk højspændingsudstyr.
Anvendelsesområder for forskellige processer:
HTCC (High Temperature Co-fired Ceramics): Velegnet til højtemperatur- og højeffektapplikationer, såsom kraftelektronik, rumfart, satellitkommunikation, optisk kommunikation, medicinsk udstyr, bilelektronik, petrokemiske og andre industrier. Produkteksempler omfatter højeffekt LED'er, effektforstærkere, induktorer, sensorer, energilagringskondensatorer osv.
LTCC (Low Temperature Co fired Ceramics): Velegnet til fremstilling af mikrobølgeenheder såsom RF, mikrobølge, antenne, sensor, filter, effektdeler osv. Derudover kan den også bruges inden for medicin, bilindustrien, rumfart, kommunikation, elektronik og andre områder. Produkteksempler omfatter mikrobølgemoduler, antennemoduler, tryksensorer, gassensorer, accelerationssensorer, mikrobølgefiltre, effektdelere osv.
DBC (Direct Bond Copper): Velegnet til varmeafledning af højeffekt halvlederenheder (såsom IGBT, MOSFET, GaN, SiC osv.) med fremragende termisk ledningsevne og mekanisk styrke. Produkteksempler omfatter strømmoduler, strømelektronik, styreenheder til elektriske køretøjer osv.
DPC (Direct Plate Copper Multilayer Printed Circuit Board): bruges hovedsageligt til varmeafledning af højeffekt LED-lys med egenskaberne høj intensitet, høj termisk ledningsevne og høj elektrisk ydeevne. Produkteksempler omfatter LED-lys, UV-LED'er, COB-LED'er osv.
LAM (Laser Activation Metallization for Hybrid Ceramic Metal Laminate): kan bruges til varmeafledning og elektrisk ydeevneoptimering i højeffekt LED-lys, strømmoduler, elektriske køretøjer og andre områder. Produkteksempler omfatter LED-lys, strømmoduler, elbiler osv.
FR4 PCB
IC carrier boards, Rigid-Flex boards og HDI blind/begravet via boards er almindeligt anvendte typer af PCB'er, som anvendes i forskellige industrier og produkter som følger:
IC-bærerkort: Det er et almindeligt anvendt printkort, der hovedsageligt bruges til chiptest og produktion i elektroniske enheder. Almindelige applikationer omfatter halvlederproduktion, elektronisk fremstilling, rumfart, militær og andre områder.
Rigid-Flex board: Det er en kompositmaterialeplade, der kombinerer FPC med stift PCB, med fordelene ved både fleksible og stive printplader. Almindelige anvendelser omfatter forbrugerelektronik, medicinsk udstyr, bilelektronik, rumfart og andre områder.
HDI blind/begravet via kort: Det er et printkort med høj tæthed sammenkoblet med højere linjetæthed og mindre blænde for at opnå mindre emballage og højere ydeevne. Almindelige applikationer omfatter mobilkommunikation, computere, forbrugerelektronik og andre områder.