Dallimi midis PCB-ve qeramike dhe PCB-ve tradicionale FR4
Para se të diskutojmë këtë çështje, le të kuptojmë së pari se çfarë janë PCB-të qeramike dhe çfarë janë PCB-të FR4.
Pllaka e qarkut qeramik i referohet një lloji bordi qarku të prodhuar në bazë të materialeve qeramike, i njohur gjithashtu si PCB qeramike (pllakë qarku i printuar). Ndryshe nga nënshtresat e zakonshme plastike të përforcuar me fibra xhami (FR-4), bordet e qarkut qeramik përdorin nënshtresa qeramike, të cilat mund të ofrojnë stabilitet më të lartë të temperaturës, forcë më të mirë mekanike, veti më të mira dielektrike dhe jetëgjatësi më të gjatë. PCB-të qeramike përdoren kryesisht në qarqet me temperaturë të lartë, me frekuencë të lartë dhe me fuqi të lartë, të tilla si dritat LED, amplifikatorët e fuqisë, lazerët gjysmëpërçues, transmetuesit RF, sensorët dhe pajisjet me mikrovalë.
Pllaka qarkore i referohet një materiali bazë për komponentët elektronikë, i njohur gjithashtu si një tabelë PCB ose qark i printuar. Është një bartës për montimin e komponentëve elektronikë duke printuar modele të qarkut metalik në nënshtresa jopërçuese dhe më pas duke krijuar rrugë përçuese përmes proceseve të tilla si korrozioni kimik, bakri elektrolitik dhe shpimi.
Më poshtë është një krahasim midis CCL qeramike dhe FR4 CCL, duke përfshirë dallimet, avantazhet dhe disavantazhet e tyre.
| Karakteristikat | CCL qeramike | FR4 CCL |
| Komponentët Materiale | Qeramike | Rrëshirë epokside e përforcuar me fibra xhami |
| Përçueshmëria | N | DHE |
| Përçueshmëria termike (W/mK) | 10-210 | 0,25-0,35 |
| Gama e trashësisë | 0,1-3 mm | 0,1-5 mm |
| Vështirësia e përpunimit | Lartë | E ulët |
| Kostoja e prodhimit | Lartë | E ulët |
| Avantazhet | Stabilitet i mirë në temperaturë të lartë, performancë e mirë dielektrike, forcë e lartë mekanike dhe jetë e gjatë shërbimi | Materiale konvencionale, kosto e ulët e prodhimit, përpunim i lehtë, i përshtatshëm për aplikime me frekuencë të ulët |
| Disavantazhet | Kosto e lartë e prodhimit, përpunim i vështirë, i përshtatshëm vetëm për aplikime me frekuencë të lartë ose me fuqi të lartë | Konstante dielektrike e paqëndrueshme, ndryshime të mëdha të temperaturës, forcë e ulët mekanike dhe ndjeshmëri ndaj lagështirës |
| Proceset | Aktualisht, ekzistojnë pesë lloje të zakonshme të CCL-ve termike qeramike, duke përfshirë HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM, etj. | Pllakë mbajtëse IC, Pllakë Rigid-Flex, HDI i varrosur/i verbër nëpërmjet pllakës, tabelë me një anë, tabelë me dy anë, tabelë me shumë shtresa |
PCB qeramike
Fushat e aplikimit të materialeve të ndryshme:
Alumina Qeramike (Al2O3): Ka izolim të shkëlqyer, qëndrueshmëri në temperaturë të lartë, fortësi dhe forcë mekanike për t'u përshtatur për pajisjet elektronike me fuqi të lartë.
Qeramika e nitridit të aluminit (AlN): Me përçueshmëri të lartë termike dhe stabilitet të mirë termik, është i përshtatshëm për pajisjet elektronike me fuqi të lartë dhe fushat e ndriçimit LED.
Qeramika zirkonike (ZrO2): me forcë të lartë, fortësi të lartë dhe rezistencë ndaj konsumit, është e përshtatshme për pajisjet elektrike të tensionit të lartë.
Fushat e aplikimit të proceseve të ndryshme:
HTCC (High Temperature Co Fired Qeramics): I përshtatshëm për aplikime me temperaturë të lartë dhe me fuqi të lartë, të tilla si elektronika e energjisë, hapësira ajrore, komunikimi satelitor, komunikimi optik, pajisjet mjekësore, elektronika e automobilave, petrokimike dhe industri të tjera. Shembujt e produkteve përfshijnë LED me fuqi të lartë, amplifikues të fuqisë, induktorë, sensorë, kondensatorë të ruajtjes së energjisë, etj.
LTCC (Low Temperature Co Fired Qeramics): I përshtatshëm për prodhimin e pajisjeve me mikrovalë si RF, mikrovalë, antenë, sensor, filtër, ndarës energjie, etj. Përveç kësaj, mund të përdoret gjithashtu në mjekësi, automobila, hapësirë ajrore, komunikim, elektronikë dhe fusha të tjera. Shembujt e produkteve përfshijnë modulet e mikrovalës, modulet e antenave, sensorët e presionit, sensorët e gazit, sensorët e nxitimit, filtrat e mikrovalës, ndarësit e fuqisë, etj.
DBC (Direct Bond Copper): I përshtatshëm për shpërndarjen e nxehtësisë së pajisjeve gjysmëpërçuese me fuqi të lartë (të tilla si IGBT, MOSFET, GaN, SiC, etj.) me përçueshmëri të shkëlqyer termike dhe forcë mekanike. Shembujt e produkteve përfshijnë modulet e fuqisë, elektronikën e energjisë, kontrollorët e automjeteve elektrike, etj.
DPC (Direct Plate Copper Multilayer Printed Circuit Board): përdoret kryesisht për shpërndarjen e nxehtësisë së dritave LED me fuqi të lartë me karakteristikat e intensitetit të lartë, përçueshmërisë së lartë termike dhe performancës së lartë elektrike. Shembujt e produkteve përfshijnë dritat LED, UV LED, COB LED, etj.
LAM (Metalizimi i aktivizimit me laser për petëzimin e metalit qeramik hibrid): mund të përdoret për shpërndarjen e nxehtësisë dhe optimizimin e performancës elektrike në dritat LED me fuqi të lartë, modulet e energjisë, automjetet elektrike dhe fusha të tjera. Shembujt e produkteve përfshijnë dritat LED, modulet e fuqisë, drejtuesit e motorëve të automjeteve elektrike, etj.
FR4 PCB
Pllakat mbajtëse IC, pllakat Rigid-Flex dhe HDI blind/varrosur nëpërmjet pllakave janë lloje të zakonshme të PCB-ve, të cilat aplikohen në industri dhe produkte të ndryshme si më poshtë:
Pllaka mbajtëse IC: Është një bord qark i printuar i përdorur zakonisht, i përdorur kryesisht për testimin dhe prodhimin e çipave në pajisjet elektronike. Aplikimet e zakonshme përfshijnë prodhimin e gjysmëpërçuesve, prodhimin elektronik, hapësirën ajrore, ushtarake dhe fusha të tjera.
Pllaka Rigid-Flex: Është një pllakë materiale e përbërë që kombinon FPC me PCB të ngurtë, me avantazhet e pllakave të qarkut fleksibël dhe të ngurtë. Aplikimet e zakonshme përfshijnë elektronikën e konsumit, pajisjet mjekësore, elektronikën e automobilave, hapësirën ajrore dhe fusha të tjera.
HDI blind/varrosur nëpërmjet pllakës: Është një bord qark i printuar i ndërlidhur me densitet të lartë me densitet më të lartë të linjës dhe hapje më të vogël për të arritur paketim më të vogël dhe performancë më të lartë. Aplikacionet e zakonshme përfshijnë komunikimet celulare, kompjuterët, elektronikën e konsumit dhe fusha të tjera.