Կերամիկական PCB-ների և ավանդական FR4 PCB-ների միջև տարբերությունը
Նախքան այս հարցը քննարկելը, նախ եկեք հասկանանք, թե ինչ են կերամիկական PCB-ները և որոնք են FR4 PCB-ները:
Կերամիկական սխեմաների տախտակը վերաբերում է կերամիկական նյութերի հիման վրա արտադրված տպատախտակի մի տեսակին, որը նաև հայտնի է որպես Կերամիկական PCB (տպագիր տպատախտակ): Ի տարբերություն սովորական ապակե մանրաթելերով ամրացված պլաստիկի (FR-4) ենթաշերտերի, կերամիկական տպատախտակները օգտագործում են կերամիկական ենթաշերտեր, որոնք կարող են ապահովել ավելի բարձր ջերմաստիճանի կայունություն, ավելի լավ մեխանիկական ուժ, ավելի լավ դիէլեկտրական հատկություններ և ավելի երկար կյանք: Կերամիկական PCB-ները հիմնականում օգտագործվում են բարձր ջերմաստիճանի, բարձր հաճախականության և հզորության սխեմաներում, ինչպիսիք են լուսադիոդային լույսերը, ուժային ուժեղացուցիչները, կիսահաղորդչային լազերները, ռադիոհաղորդիչները, սենսորները և միկրոալիքային սարքերը:
Circuit Board-ը վերաբերում է էլեկտրոնային բաղադրիչների հիմնական նյութին, որը նաև հայտնի է որպես PCB կամ տպագիր տպատախտակ: Այն էլեկտրոնային բաղադրիչները հավաքելու կրող է՝ տպելով մետաղական սխեմաներ ոչ հաղորդիչ ենթաշերտերի վրա, այնուհետև ստեղծելով հաղորդիչ ուղիներ այնպիսի գործընթացների միջոցով, ինչպիսիք են քիմիական կոռոզիան, էլեկտրոլիտիկ պղինձը և հորատումը:
Ստորև ներկայացված է կերամիկական CCL-ի և FR4 CCL-ի համեմատությունը՝ ներառյալ դրանց տարբերությունները, առավելություններն ու թերությունները:
| Բնութագրերը | Կերամիկական CCL | FR4 CCL |
| Նյութական բաղադրիչներ | Կերամիկական | Ապակե մանրաթելից ամրացված էպոքսիդային խեժ |
| Հաղորդունակություն | Ն | ԵՎ |
| Ջերմային հաղորդունակություն (W/mK) | 10-210 թթ | 0,25-0,35 |
| Հաստության միջակայք | 0,1-3 մմ | 0,1-5 մմ |
| Մշակման դժվարություն | Բարձր | Ցածր |
| Արտադրության արժեքը | Բարձր | Ցածր |
| Առավելությունները | Լավ բարձր ջերմաստիճանի կայունություն, լավ դիէլեկտրական կատարում, բարձր մեխանիկական ուժ և երկար սպասարկման ժամկետ | Սովորական նյութեր, արտադրության ցածր արժեք, հեշտ մշակում, հարմար ցածր հաճախականության կիրառման համար |
| Թերությունները | Արտադրության բարձր արժեքը, դժվար մշակումը, հարմար է միայն բարձր հաճախականության կամ բարձր հզորության կիրառությունների համար | Անկայուն դիէլեկտրական հաստատուն, ջերմաստիճանի մեծ փոփոխություններ, ցածր մեխանիկական ուժ և խոնավության նկատմամբ զգայունություն |
| Գործընթացներ | Ներկայումս կան կերամիկական ջերմային CCL-ների հինգ ընդհանուր տեսակներ, ներառյալ HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM և այլն: | IC կրող տախտակ, Rigid-Flex տախտակ, HDI թաղված/կույր տախտակի միջոցով, միակողմանի տախտակ, երկկողմանի տախտակ, բազմաշերտ տախտակ |
Կերամիկական PCB
Տարբեր նյութերի կիրառման դաշտերը.
Ալյումինե կերամիկական (Al2O3): Այն ունի գերազանց մեկուսացում, բարձր ջերմաստիճանի կայունություն, կարծրություն և մեխանիկական ուժ, որպեսզի հարմար լինի բարձր հզորության էլեկտրոնային սարքերի համար:
Ալյումինի նիտրիդային կերամիկա (AlN): Բարձր ջերմային հաղորդունակությամբ և լավ ջերմային կայունությամբ այն հարմար է բարձր հզորության էլեկտրոնային սարքերի և LED լուսավորության դաշտերի համար:
Ցիրկոնե կերամիկա (ZrO2). բարձր ամրությամբ, բարձր կարծրությամբ և մաշվածության դիմադրությամբ, այն հարմար է բարձր լարման էլեկտրական սարքավորումների համար:
Տարբեր գործընթացների կիրառման դաշտեր.
HTCC (High Temperature Co-diled Ceramics). Հարմար է բարձր ջերմաստիճանի և հզոր կիրառությունների համար, ինչպիսիք են էներգիայի էլեկտրոնիկան, օդատիեզերքը, արբանյակային հաղորդակցությունը, օպտիկական հաղորդակցությունը, բժշկական սարքավորումները, ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկա, նավթաքիմիական և այլ ոլորտները: Արտադրանքի օրինակները ներառում են բարձր հզորության LED-ներ, հզորության ուժեղացուցիչներ, ինդուկտորներ, սենսորներ, էներգիայի պահպանման կոնդենսատորներ և այլն:
LTCC (Low Temperature Co կրակով կերամիկա). Հարմար է միկրոալիքային սարքերի արտադրության համար, ինչպիսիք են ՌԴ, միկրոալիքային վառարանը, ալեհավաքը, սենսորը, ֆիլտրը, էներգիայի բաժանարարը և այլն: Բացի այդ, այն կարող է օգտագործվել նաև բժշկական, ավտոմոբիլային, օդատիեզերական, կապի, էլեկտրոնիկա և այլ ոլորտներ։ Արտադրանքի օրինակները ներառում են միկրոալիքային մոդուլներ, ալեհավաքի մոդուլներ, ճնշման սենսորներ, գազի սենսորներ, արագացման սենսորներ, միկրոալիքային ֆիլտրեր, էներգիայի բաժանիչներ և այլն:
DBC (Direct Bond Copper). Հարմար է բարձր հզորությամբ կիսահաղորդչային սարքերի (օրինակ՝ IGBT, MOSFET, GaN, SiC և այլն) ջերմություն տարածելու համար՝ գերազանց ջերմահաղորդականությամբ և մեխանիկական ուժով: Արտադրանքի օրինակները ներառում են ուժային մոդուլներ, ուժային էլեկտրոնիկա, էլեկտրական մեքենաների կարգավորիչներ և այլն:
DPC (Direct Plate Copper Multilayer Printed Circuit Board). հիմնականում օգտագործվում է բարձր էներգիայի LED լույսերի ջերմության տարածման համար՝ բարձր ինտենսիվության, բարձր ջերմային հաղորդունակության և բարձր էլեկտրական կատարողականության բնութագրերով: Արտադրանքի օրինակները ներառում են LED լույսեր, ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդներ, COB LED-ներ և այլն:
LAM (Լազերային ակտիվացման մետալիզացիա հիբրիդային կերամիկական մետաղական լամինատի համար). կարող է օգտագործվել ջերմության արտանետման և էլեկտրական արդյունավետության օպտիմալացման համար բարձր էներգիայի LED լույսերի, ուժային մոդուլների, էլեկտրական մեքենաների և այլ ոլորտներում: Արտադրանքի օրինակները ներառում են լուսադիոդային լույսեր, ուժային մոդուլներ, էլեկտրական մեքենաների շարժիչներ և այլն:
FR4 PCB
IC կրիչի տախտակները, Rigid-Flex տախտակները և HDI կույրը/թաղված տախտակների միջոցով սովորաբար օգտագործվում են PCB-ների տեսակներ, որոնք կիրառվում են տարբեր ոլորտներում և արտադրանքներում հետևյալ կերպ.
IC կրիչի տախտակ. Սա սովորաբար օգտագործվող տպագիր տպատախտակ է, որը հիմնականում օգտագործվում է էլեկտրոնային սարքերում չիպերի փորձարկման և արտադրության համար: Ընդհանուր կիրառությունները ներառում են կիսահաղորդիչների արտադրություն, էլեկտրոնային արտադրություն, օդատիեզերական, ռազմական և այլ ոլորտներ:
Rigid-Flex տախտակ. Սա կոմպոզիտային նյութի տախտակ է, որը համատեղում է FPC-ն կոշտ PCB-ի հետ՝ ինչպես ճկուն, այնպես էլ կոշտ տպատախտակների առավելություններով: Ընդհանուր կիրառությունները ներառում են սպառողական էլեկտրոնիկան, բժշկական սարքավորումները, ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկան, օդատիեզերքը և այլ ոլորտներ:
HDI կույր/թաղված տախտակի միջոցով. Սա բարձր խտության փոխկապակցված տպագիր տպատախտակ է, որն ունի ավելի մեծ գծի խտություն և ավելի փոքր բացվածք՝ ավելի փոքր փաթեթավորման և բարձր արդյունավետության հասնելու համար: Ընդհանուր հավելվածները ներառում են բջջային կապ, համակարգիչներ, սպառողական էլեկտրոնիկա և այլ ոլորտներ: