세라믹 기판 PCB:종합 가이드

일반적으로 열전도율이 낮아 기존 CEM-3 및 FR-4를 폐기하는 기술 혁명이 있습니다. 그 대신에 우리는 방음 시스템(야외 환경에서 높은 내열성)을 갖춘 고집적 회로 기판에 대한 시장 수요를 보았습니다. 오늘의 게시물은 세라믹 기판 PCB에 대한 간략한 개요를 제공합니다.

세라믹 기질이란 무엇입니까?

세라믹 기판은 250°C 미만의 고온에서 만들어진 열전도율이 9-20W/m.k인 고유한 프로세스 PCB입니다. 제조업체는 구리 호일을 질화 알루미늄(AIN) 또는 알루미나(Al₂)에 직접 결합하여 기판을 준비합니다. O₃ ) 표면.

전기 및 열 성능으로 인해 PCB 업계의 대부분의 금속 코어 PCB보다 우수합니다.

알루미늄에 구리 도금

세라믹 기판 PCB의 장점

세라믹 기판 PCB에는 다음과 같은 여러 제품에 이상적인 몇 가지 장점이 있습니다.

물리적 장점

구리층에는 산화층이 형성되지 않아 환원성 분위기에서도 안정적으로 사용할 수 있습니다.
둘째, 내화학성이 강하고 수분 흡수를 방지하는 다목적/밀폐 패키지가 있습니다.
셋째, 우주항공 분야에서 높은 신뢰성을 가지고 있고, 우주선에 강하고, 유기농 성분을 사용하지 않습니다.
열저항이 낮은 고밀도 조립이 가능합니다.
또한 고주파 손실이 적고 전기 절연 성능이 우수하여 열악한 외부 환경에 견딜 수 있습니다.
세라믹 기판은 솔더링 시 고온을 사용하는 것 외에도 솔더링성이 우수합니다.
또한 최대 350°C의 온도에서도 안전하게 작동할 수 있습니다.
전기저항이 낮고 강한 금속막(알루미나 세라믹 PCB)입니다.
또한 세라믹 회로 기판은 비용 효율적이며 중장비 애플리케이션에 이상적입니다.
마지막으로 열팽창 계수가 일치하고 열전도율이 높습니다.

기술적 이점

LAM 및 DPC 기술은 여러 가지 이유로 DBC 및 LTCC 기술과 같은 기존 보드를 점차적으로 대체하고 있습니다.

예를 들어, 레이저 드릴링 기술은 정확하고 빠르며 효율적이기 때문에 뛰어난 적용 가치를 제공합니다.
세라믹과 금속 회로층 사이에 전기적 특성이 좋고 접착력이 높다.
고객에게 맞춤형 제품 솔루션을 제공하는 스루홀 연결도 있습니다.

전자 회로 기판의 스루 홀 도금

세라믹 기질의 유형은 무엇입니까?

자료에 따르면

알 ₂ 오 ₃

우리의 첫 번째 기판은 전자 산업에서 가장 일반적으로 사용됩니다. 그 인기의 이유는 전기적, 열적, 기계적 특성으로 인해 다른 산화물 세라믹에 비해 화학적으로 안정하고 강도가 높습니다. 알₂ O₃ 원료도 풍부합니다.

산화알루미늄 구조

응용 프로그램; 세라믹 제품은 여러 가지 모양을 제조하는 데 이상적입니다.

AlN(질화알루미늄 세라믹 보드)

AlN 세라믹 기반 인쇄 회로 기판에는 두 가지 중요한 기능이 있습니다.

Si와 일치하는 팽창 계수
높은 열전도율.

그러나 Al₂보다 가격이 비싸다는 단점이 있습니다. O₃ 열전도율에 영향을 미치는 얇은 산화물 표면층까지 포함합니다. 다행히도 AlN 기판을 제조하는 동안 공정과 재료를 제어하여 일관성이 좋은 제품을 얻을 수 있습니다. 또한 기술 발전은 곧 질화 알루미늄 보드의 가격을 고려할 수 있습니다.

응용 프로그램 핫스팟에서 열을 전달하기 위한 전자 재료(패키지) 및 히트 싱크용 기판.

BeO

BeO는 금속 알루미늄에 비해 열전도율이 높아 높은 열전도율을 필요로 하는 용도에 적합합니다.

또한 때때로 독성이 있으므로 일반적으로 개발되지 않는다는 점을 기억하십시오.

결론; 우리가 보았듯이 알루미나 세라믹은 다양한 분야에서 여전히 우위를 점하고 있는 특성과 우수한 종합 성능을 가지고 있습니다. 예를 들어, 전력 모듈, 하이브리드 마이크로일렉트로닉스 및 전력 전자공학에서 찾을 수 있습니다.

그들은 높은 기계적 강도, 화학적 안정성, 우수한 유전 특성 및 열적 특성을 제공합니다.

제조 공정에 따라

동시 소성 세라믹 마이크로일렉트로닉

고온 세라믹 PCB/고온 동시 소성 다층 세라믹(HTCC) 회로

이 PCB 유형은 고온(섭씨 1300도 이상)을 견딜 수 있습니다. 독특한 제조 공정에는 윤활제, 산화알루미늄, 접착제, 가소제 및 용제를 결합하여 새로운 세라믹을 만드는 것이 포함됩니다.

그 후 제조업체는 새로운 세라믹을 코팅하고 텅스텐, 망간 또는 몰리브덴 귀금속에 회로 패턴 추적을 적용합니다. 그들은 수소 가스가 있는 가스 환경에서 적층 후 1300~1700°C의 온도 범위에서 회로 기판을 약 48시간 동안 굽습니다.

그러나 높은 동시 소성 온도 때문에 많은 금속 전도체 재료가 부족합니다.

저온 세라믹 PCB/저온 동시 소성 세라믹(LTCC) 회로

제조업체는 저온 세라믹 PCB를 만들기 위해 크리스탈 유리 재료와 접착 물질(유기 바인더)을 사용합니다. 그들은 금 페이스트가 있는 금속 시트에 두 재료를 모두 적용합니다. 그런 다음 PCB를 900°C의 가스 오븐에 넣기 전에 기판을 자르고 라미네이트합니다.

장점

HTCC보다 뒤틀림이 적고 수축률이 좋습니다.
또한 다른 기판 유형보다 기계적 강도와 열전도율이 높습니다.

응용 프로그램; LED 조명과 같은 열이 없는 제품.

후막 세라믹 PCB

후막 공정에서 제조업체는 세라믹 기본 재료에 금과 유전체 페이스트를 코팅합니다. 그런 다음 1000°C 이하의 작동 온도에서 재료를 굽습니다. 그들은 구리 산화를 방지하는 능력 때문에 후막 세라믹을 선호합니다.

따라서 제조업체는 세라믹 기판에 저항, 전기 커패시터, 도체, 반도체 및 교체 가능한 도체와 같은 전자 부품을 사용할 수 있습니다.

후막 기술

종종 산화가 걱정될 때 선호되는 선택입니다. 또한, 후막 세라믹 PCB 기판의 전도층은 13미크론보다 두꺼워서는 안 됩니다.

DBC(직접 보세 구리)

이 기술은 구리의 산소 함유 공정 용액을 사용하여 세라믹 회로 기판에 금속 구리를 직접 배치합니다. 종종 기본 원칙에는 필요한 양의 O₂를 도입하는 것이 포함됩니다. 증착 공정 중 또는 후에 세라믹과 구리 사이. 두 재료는 1065~1083°C의 열 범위에서 Cu-O 공융 액체를 형성합니다.