Різниця між керамічними друкованими платами та традиційними друкованими платами FR4
Перш ніж обговорювати це питання, давайте спочатку розберемося, що таке керамічні друковані плати та що таке друковані плати FR4.
Керамічна друкована плата відноситься до типу друкованої плати, виготовленої на основі керамічних матеріалів, також відомої як керамічна друкована плата (друкована плата). На відміну від звичайних підкладок із армованого скловолокном (FR-4), керамічні плати використовують керамічні підкладки, які можуть забезпечити вищу температурну стабільність, кращу механічну міцність, кращі діелектричні властивості та довший термін служби. Керамічні друковані плати в основному використовуються у високотемпературних, високочастотних і потужних схемах, таких як світлодіодні ліхтарі, підсилювачі потужності, напівпровідникові лазери, радіочастотні трансивери, датчики та мікрохвильові пристрої.
Монтажна плата відноситься до основного матеріалу для електронних компонентів, також відомого як друкована плата або друкована плата. Це носій для складання електронних компонентів шляхом друку шаблонів металевих схем на непровідних підкладках, а потім створення провідних шляхів за допомогою таких процесів, як хімічна корозія, електролітична мідь і свердління.
Нижче наведено порівняння між керамічним CCL і FR4 CCL, включаючи їхні відмінності, переваги та недоліки.
| характеристики | Керамічний CCL | FR4 CCL |
| Компоненти матеріалу | Керамічні | Епоксидна смола, армована скловолокном |
| провідність | Н | І |
| Теплопровідність (Вт/мК) | 10-210 | 0,25-0,35 |
| Діапазон товщини | 0,1-3 мм | 0,1-5 мм |
| Складність обробки | Високий | Низький |
| Виробнича вартість | Високий | Низький |
| Переваги | Хороша стійкість до високих температур, хороші діелектричні характеристики, висока механічна міцність і тривалий термін служби | Звичайні матеріали, низька вартість виробництва, легка обробка, підходить для низькочастотних застосувань |
| Недоліки | Висока вартість виробництва, складна обробка, підходить лише для високочастотних або потужних додатків | Нестабільна діелектрична проникність, великі зміни температури, низька механічна міцність і сприйнятливість до вологи |
| процеси | На даний момент існує п'ять поширених типів керамічних термічних CCL, включаючи HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM тощо | Несуча плата IC, плата Rigid-Flex, HDI захована/сліпа через плату, одностороння плата, двостороння плата, багатошарова плата |
Керамічна друкована плата
Сфери застосування різних матеріалів:
Глиноземна кераміка (Al2O3): має чудову ізоляцію, високотемпературну стабільність, твердість і механічну міцність, тому підходить для потужних електронних пристроїв.
Кераміка з нітриду алюмінію (AlN): має високу теплопровідність і хорошу термостабільність, підходить для потужних електронних пристроїв і світлодіодних освітлювальних полів.
Цирконієва кераміка (ZrO2): висока міцність, висока твердість і зносостійкість підходить для високовольтного електричного обладнання.
Сфери застосування різних процесів:
HTCC (високотемпературна кераміка, обпалена кобальтом): підходить для високотемпературних і потужних застосувань, таких як силова електроніка, аерокосмічна промисловість, супутниковий зв’язок, оптичний зв’язок, медичне обладнання, автомобільна електроніка, нафтохімічна та інші галузі. Приклади продукції включають потужні світлодіоди, підсилювачі потужності, котушки індуктивності, датчики, накопичувальні конденсатори тощо.
LTCC (низькотемпературна комісійна кераміка): підходить для виробництва мікрохвильових пристроїв, таких як радіочастота, мікрохвильова піч, антена, датчик, фільтр, дільник потужності тощо. Крім того, її також можна використовувати в медицині, автомобільній, аерокосмічній промисловості, зв’язку, електроніка та інші галузі. Приклади продуктів включають мікрохвильові модулі, антенні модулі, датчики тиску, датчики газу, датчики прискорення, мікрохвильові фільтри, дільники потужності тощо.
DBC (Direct Bond Copper): підходить для розсіювання тепла потужних напівпровідникових пристроїв (таких як IGBT, MOSFET, GaN, SiC тощо) з чудовою теплопровідністю та механічною міцністю. Приклади продуктів включають силові модулі, силову електроніку, контролери електромобілів тощо.
DPC (багатошарова друкована плата з мідної пластини): в основному використовується для розсіювання тепла потужними світлодіодними лампами з характеристиками високої інтенсивності, високої теплопровідності та високих електричних характеристик. Приклади продуктів включають світлодіодні ліхтарі, ультрафіолетові світлодіоди, світлодіоди COB тощо.
LAM (лазерна активація металізації для гібридного керамічного металевого ламінату): може використовуватися для розсіювання тепла та оптимізації електричних характеристик у потужних світлодіодних ліхтарях, модулях живлення, електромобілях та інших галузях. Приклади продуктів включають світлодіодні ліхтарі, модулі живлення, драйвери електромобілів тощо.
FR4 PCB
Плати-носії IC, плати Rigid-Flex і плати HDI blind/build via є широко використовуваними типами друкованих плат, які застосовуються в різних галузях промисловості та продуктах, а саме:
Несуча плата IC: це широко використовувана друкована плата, яка в основному використовується для тестування мікросхем і виробництва електронних пристроїв. Загальні сфери застосування включають виробництво напівпровідників, електроніку, аерокосмічну, військову та інші галузі.
Плата Rigid-Flex: це плата з композитного матеріалу, яка поєднує в собі FPC з жорсткою друкованою платою з перевагами як гнучких, так і жорстких друкованих плат. Загальні сфери застосування включають споживчу електроніку, медичне обладнання, автомобільну електроніку, аерокосмічну та інші галузі.
HDI blind/buired via board: це друкована плата високої щільності з’єднання з більшою щільністю лінії та меншою апертурою для досягнення меншої упаковки та вищої продуктивності. Загальні програми включають мобільний зв’язок, комп’ютери, побутову електроніку та інші галузі.