Разница между керамическими печатными платами и традиционными печатными платами FR4
Прежде чем обсуждать этот вопрос, давайте сначала разберемся, что такое керамические печатные платы и что такое печатные платы FR4.
Керамическая печатная плата — это тип печатной платы, изготовленной на основе керамических материалов, также известный как керамическая печатная плата (печатная плата). В отличие от обычных подложек из армированного стекловолокном пластика (FR-4), в керамических платах используются керамические подложки, которые могут обеспечить более высокую температурную стабильность, лучшую механическую прочность, лучшие диэлектрические свойства и более длительный срок службы. Керамические печатные платы в основном используются в высокотемпературных, высокочастотных и мощных цепях, таких как светодиодные фонари, усилители мощности, полупроводниковые лазеры, радиочастотные трансиверы, датчики и микроволновые устройства.
Печатная плата относится к основному материалу для электронных компонентов, также известному как печатная плата или печатная плата. Это носитель для сборки электронных компонентов путем печати рисунков металлических схем на непроводящих подложках, а затем создания проводящих путей посредством таких процессов, как химическая коррозия, электролитическая медь и сверление.
Ниже приводится сравнение керамических CCL и FR4 CCL, включая их различия, преимущества и недостатки.
| Характеристики | Керамический CCL | FR4 КЛЛ |
| Материальные компоненты | Керамика | Эпоксидная смола, армированная стекловолокном |
| Проводимость | Н | И |
| Теплопроводность (Вт/мК) | 10-210 | 0,25-0,35 |
| Диапазон толщины | 0,1-3 мм | 0,1-5 мм |
| Сложность обработки | Высокий | Низкий |
| Стоимость производства | Высокий | Низкий |
| Преимущества | Хорошая высокотемпературная стабильность, хорошие диэлектрические характеристики, высокая механическая прочность и длительный срок службы. | Традиционные материалы, низкая стоимость производства, простота обработки, подходят для низкочастотных применений. |
| Недостатки | Высокая стоимость производства, сложная обработка, подходит только для высокочастотных или мощных приложений. | Нестабильная диэлектрическая проницаемость, большие перепады температур, низкая механическая прочность и восприимчивость к влаге. |
| Процессы | В настоящее время существует пять распространенных типов керамических термических CCL, включая HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM и т. д. | Несущая плата IC, плата Rigid-Flex, скрытая/скрытая плата HDI, односторонняя плата, двухсторонняя плата, многослойная плата |
Керамическая печатная плата
Области применения различных материалов:
Керамика из глинозема (Al2O3): Обладает отличной изоляцией, высокотемпературной стабильностью, твердостью и механической прочностью, что позволяет использовать ее в мощных электронных устройствах.
Керамика из нитрида алюминия (AlN): Обладая высокой теплопроводностью и хорошей термической стабильностью, она подходит для мощных электронных устройств и светодиодных осветительных полей.
Циркониевая керамика (ZrO2): благодаря высокой прочности, высокой твердости и износостойкости подходит для высоковольтного электрооборудования.
Области применения различных процессов:
HTCC (высокотемпературная ко-керамика): подходит для высокотемпературных и мощных применений, таких как силовая электроника, аэрокосмическая промышленность, спутниковая связь, оптическая связь, медицинское оборудование, автомобильная электроника, нефтехимическая и другие отрасли промышленности. Примеры продукции включают мощные светодиоды, усилители мощности, катушки индуктивности, датчики, конденсаторы для хранения энергии и т. д.
LTCC (низкотемпературная ко-керамика): подходит для производства микроволновых устройств, таких как радиочастотные, микроволновые, антенны, датчики, фильтры, делители мощности и т. д. Кроме того, ее также можно использовать в медицине, автомобилестроении, аэрокосмической промышленности, связи, электроника и другие области. Примеры продуктов включают микроволновые модули, антенные модули, датчики давления, датчики газа, датчики ускорения, микроволновые фильтры, делители мощности и т. д.
DBC (медь с прямой связью): подходит для отвода тепла от мощных полупроводниковых устройств (таких как IGBT, MOSFET, GaN, SiC и т. д.) с превосходной теплопроводностью и механической прочностью. Примеры продуктов включают силовые модули, силовую электронику, контроллеры электромобилей и т. д.
DPC (многослойная печатная плата с медной пластиной): в основном используется для отвода тепла мощных светодиодных фонарей с характеристиками высокой интенсивности, высокой теплопроводности и высоких электрических характеристик. Примеры продуктов включают светодиодные фонари, УФ-светодиоды, светодиоды COB и т. д.
LAM (лазерно-активационная металлизация гибридного керамического металлического ламината): может использоваться для отвода тепла и оптимизации электрических характеристик в мощных светодиодных фонарях, силовых модулях, электромобилях и других областях. Примеры продуктов включают светодиодные фонари, силовые модули, драйверы электромобилей и т. д.
Печатная плата FR4
Несущие платы IC, платы Rigid-Flex и платы HDI со скрытыми/скрытыми переходами — это широко используемые типы печатных плат, которые применяются в различных отраслях и продуктах следующим образом:
Несущая плата IC: это широко используемая печатная плата, в основном используемая для тестирования и производства микросхем в электронных устройствах. Общие области применения включают производство полупроводников, электронное производство, аэрокосмическую, военную и другие области.
Плата Rigid-Flex: это плата из композитного материала, сочетающая FPC с жесткой печатной платой, обладающая преимуществами как гибких, так и жестких печатных плат. Общие области применения включают бытовую электронику, медицинское оборудование, автомобильную электронику, аэрокосмическую и другие области.
HDI слепая/скрытая через плату: это печатная плата с высокой плотностью межсоединений, более высокой плотностью линий и меньшей апертурой, обеспечивающая меньший размер корпуса и более высокую производительность. Общие приложения включают мобильную связь, компьютеры, бытовую электронику и другие области.