Керамикалық ПХД және дәстүрлі FR4 ПХД арасындағы айырмашылық
Бұл мәселені талқыламас бұрын, алдымен керамикалық ПХД дегеніміз не және FR4 ПХД дегеніміз не екенін түсінейік.
Керамикалық тізбек тақтасы керамикалық материалдар негізінде жасалған, сондай-ақ керамикалық ПХД (басылған схема тақтасы) ретінде белгілі схемалық тақша түріне жатады. Кәдімгі шыны талшықты арматураланған пластмассадан (FR-4) айырмашылығы, керамикалық схемалар жоғары температура тұрақтылығын, жақсы механикалық беріктікті, жақсы диэлектрлік қасиеттерді және ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз ете алатын керамикалық негіздерді пайдаланады. Керамикалық ПХД негізінен жарықдиодты шамдар, қуат күшейткіштер, жартылай өткізгіш лазерлер, РЖ таратқыштар, сенсорлар және микротолқынды құрылғылар сияқты жоғары температуралы, жоғары жиілікті және жоғары қуатты тізбектерде қолданылады.
Контурлық тақта электрондық компоненттерге арналған негізгі материалды білдіреді, сонымен қатар ПХД немесе баспа схемасы ретінде белгілі. Ол ток өткізбейтін субстраттарда металл схема үлгілерін басып шығару арқылы электрондық компоненттерді құрастыруға арналған тасымалдаушы болып табылады, содан кейін химиялық коррозия, электролиттік мыс және бұрғылау сияқты процестер арқылы өткізгіш жолдарды жасайды.
Төменде керамикалық CCL және FR4 CCL арасындағы айырмашылықтар, артықшылықтар мен кемшіліктерді қоса алғанда, салыстыру берілген.
| Сипаттамалары | Керамикалық CCL | FR4 CCL |
| Материалдық құрамдас бөліктер | Керамика | Шыны талшықты күшейтілген эпоксидті шайыр |
| Өткізгіштік | Н | ЖӘНЕ |
| Жылу өткізгіштік (Вт/мК) | 10-210 | 0,25-0,35 |
| Қалыңдық диапазоны | 0,1-3 мм | 0,1-5 мм |
| Өңдеу қиындығы | Жоғары | Төмен |
| Өндіріс құны | Жоғары | Төмен |
| Артықшылықтары | Жақсы жоғары температура тұрақтылығы, жақсы диэлектрлік өнімділік, жоғары механикалық беріктік және ұзақ қызмет ету мерзімі | Кәдімгі материалдар, өндірістің төмен құны, оңай өңдеу, төмен жиілікті қолданбаларға жарамды |
| Кемшіліктері | Өндіріс құны жоғары, өңдеу қиын, тек жоғары жиілікті немесе жоғары қуатты қолданбаларға жарамды | Тұрақсыз диэлектрлік өтімділік, үлкен температуралық өзгерістер, төмен механикалық беріктік және ылғалға бейімділік |
| Процестер | Қазіргі уақытта HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM және т. | IC тасымалдаушы тақтасы, Rigid-Flex тақтасы, HDI көмілген/тақта арқылы соқыр, бір жақты тақта, екі жақты тақта, көп қабатты тақта |
Керамикалық ПХД
Әртүрлі материалдарды қолдану өрістері:
Алюминий тотығы керамика (Al2O3): Оның тамаша оқшаулауы, жоғары температура тұрақтылығы, қаттылығы және жоғары қуатты электронды құрылғыларға жарамды механикалық беріктігі бар.
Алюминий нитридті керамика (AlN): Жоғары жылу өткізгіштігімен және жақсы жылу тұрақтылығымен ол жоғары қуатты электронды құрылғылар мен жарықдиодты жарықтандыру өрістеріне жарамды.
Циркониялық керамика (ZrO2): жоғары беріктігі, жоғары қаттылығы және тозуға төзімділігі жоғары вольтты электр жабдықтарына жарамды.
Әртүрлі процестерді қолдану өрістері:
HTCC (High Temperature Co отты керамика): Қуат электроникасы, аэроғарыш, спутниктік байланыс, оптикалық байланыс, медициналық жабдықтар, автомобиль электроникасы, мұнай-химия және басқа салалар сияқты жоғары температура мен жоғары қуатты қолданбаларға қолайлы. Өнім мысалдарына жоғары қуатты жарық диодтары, қуат күшейткіштері, индукторлар, сенсорлар, энергия сақтау конденсаторлары және т.б. жатады.
LTCC (Төмен температурада отты керамика): радиожиілік, микротолқынды пеш, антенна, сенсор, сүзгі, қуат бөлгіш және т.б. сияқты микротолқынды құрылғыларды өндіру үшін қолайлы. Сонымен қатар, оны медициналық, автомобиль, аэроғарыш, байланыс, электроника және басқа салалар. Өнім мысалдарына микротолқынды модульдер, антенна модульдері, қысым сенсорлары, газ сенсорлары, жеделдету сенсорлары, микротолқынды сүзгілер, қуат бөлгіштері және т.б. кіреді.
DBC (Direct Bond Copper): тамаша жылу өткізгіштігі мен механикалық беріктігі бар жоғары қуатты жартылай өткізгіш құрылғылардың (IGBT, MOSFET, GaN, SiC және т.б. сияқты) жылуды диссипациялау үшін қолайлы. Өнім мысалдарына қуат модульдері, қуат электроникасы, электрлік көлік контроллері және т.б. кіреді.
DPC (Direct Plate Copper Multilayer Printed Circuit Board): негізінен жоғары қарқындылық, жоғары жылу өткізгіштік және жоғары электрлік өнімділік сипаттамалары бар жоғары қуатты жарықдиодты шамдарды жылуды тарату үшін қолданылады. Өнім мысалдарына жарықдиодты шамдар, ультракүлгін жарық диодтары, COB жарықдиодтары және т.б.
LAM (гибридті керамикалық метал ламинатына арналған лазерлік активтендіру металлизациясы): жоғары қуатты жарықдиодты шамдарда, қуат модульдерінде, электр көліктерінде және басқа салаларда жылуды тарату және электр өнімділігін оңтайландыру үшін пайдалануға болады. Өнім мысалдарына жарықдиодты шамдар, қуат модульдері, электр көліктерінің қозғалтқыштары және т.б. кіреді.
FR4 ПХД
IC тасымалдаушы тақталар, Rigid-Flex тақталары және HDI соқыр/тақтайлар арқылы көмілген ПХД жиі қолданылатын түрлері болып табылады, олар әртүрлі салаларда және келесідей өнімдерде қолданылады:
IC тасымалдаушы тақтасы: Бұл негізінен электронды құрылғыларда чиптерді сынау және өндіру үшін қолданылатын, әдетте қолданылатын баспа схемасы. Жалпы қолданбаларға жартылай өткізгіш өндірісі, электронды өндіріс, аэроғарыштық, әскери және басқа салалар жатады.
Rigid-Flex тақтасы: бұл икемді және қатты схемалық платалардың артықшылықтары бар қатты ПХД-мен FPC біріктіретін композиттік материал тақтасы. Жалпы қолданбаларға тұрмыстық электроника, медициналық жабдықтар, автомобиль электроникасы, аэроғарыш және басқа салалар жатады.
HDI соқыр/тақта арқылы көмілген: бұл кішірек орау және жоғары өнімділікке қол жеткізу үшін жоғары сызық тығыздығы және кішірек апертурасы бар жоғары тығыздықты өзара байланысты баспа схемасы. Жалпы қолданбаларға ұялы байланыс, компьютерлер, тұрмыстық электроника және басқа салалар жатады.