so với các sản phẩm tương tự, máy tính bảng gốm sứ có lợi thế cạnh tranh quyết định hơnsản xuất pcbthế giới. Nếu bạn có kế hoạch sử dụng các bảng mạch điện cho các máy với áp lực cao, cách ly, nhiệt độ cao và dung lượng thấp, các bảng mạch gốm nên ở vị trí đầu tiên trong danh sách các PCB của bạn.
Các bảng mạch in gốm có khả năng dẫn nhiệt cao và hệ số giãn nở thấp (CTE). Hơn nữa, chúng có nhiều tính năng, ít phức tạp hơn và hiệu năng tốt hơn so với một PCB tiêu chuẩn.
Bạn có muốn biết thêm thông tin về các bảng mạch gốm và chúng có ảnh hưởng tích cực như thế nào đến việc phát triển của công ty của bạnhiệu năng hệ thốngCái gì? Bài viết này bao gồm tất cả mọi thứ bạn cần biết về PCB gốm, từ phân loại đến các tính năng cho đến ứng dụng.
Chào mừngHướng dẫn Tùy chỉnh Cuối cùngbảng mạch in gốm sứ.
nội dung
1. gốm sứ pcb là gì?
tại sao các pcb gốm rất phổ biến?
phân loại gốm sứ pcb
các thuộc tính pcb gốm
gốm sứ và fr4
Ứng dụng cho bảng mạch in gốm sứ
gốm sứ pcb: ưu và nhược điểm
Cách làm ra PCB gốm sứ
kết luận
các câu hỏi thường gặp
1. gốm sứ pcb là gì?
PCB gốm sứ có chứa chất lưu trữ gốm sứ chuyển đổi nhiệt và một chất kết dính. điều đầu tiên cần nhớ là chuẩn bị một tấm gốm sứ hữu cơ có khả năng dẫn nhiệt từ 9 đến 20 w/ m. với điều này, chúng ta có thể xác định một pcb gốm là một bảng mạch bao gồm một nền gốm.
các vật liệu này là các điều khiển nhiệt tốt như nhôm vàkim loại nhômnitride. Hãy nhớ rằng bạn nên sử dụng một vật liệu mang tính dẫn hướng nhiệt cao để có hiệu ứng ngay lập tức bằng cách truyền nhiệt từ các điểm nóng và phân tán nó ra toàn bộ bề mặt.
Ngoài vật liệu chất dẫn điện cao, bạn cũng nên sử dụng công nghệ LAM (một chiến lược mạ nhanh bằng laser) để sản xuất một PCB gốm. Mặc dù PCB gốm được sử dụng rộng rãi, nhưng sự phức tạp trong sản xuất của nó là thấp và hiệu năng tiên tiến.
hãy nhớ in đường dẫn điện lên một mặt phẳng gốm để cải thiện hiệu năng của bảng mạch. đồ gốm mà bạn sẽ sử dụng ở đây không phải là đồ gốm thông thường trên sàn nhà; Thay vào đó, nó là một vật liệu đặc biệt được gọi là gốm sứ
1.1 Loại PCB gốm
nhôm-bạn có thể gọi nó là al 2 o 3 hay một tấm kim loại. Đây là một bảng mạch điện với các thuộc tính phân giải nhiệt và các bộ phận cách điện tử giữa các mặt phẳng nhôm và đồng. tốt nhất là sử dụng các tấm gốm sứ nhôm để giải nhiệt và bảo trì nhiệt độ và điều chỉnh.
một bộ phận nhôm bao gồm ba lớp chính:
lớp đầu tiên là một mạch điện có chiều rộng khoảng 1 đến 10 ounce.
thứ hai, có một lớp cách điện, được tạo thành từ một nền tảng cách nhiệt và điện.
lớp thứ ba bao gồm đồng và nhôm.
AIN-bạn có thể gọi nó là nhôm nitride. ain là một vật liệu gốm hiện đại. Nó chứa các yếu tố tái tạo và được kiểm soát trong 20 năm qua. AIN là một sự thay thế tuyệt vời cho nhôm vì nó có khả năng dẫn điện, hệ số giãn nhiệt nhỏ hơn và khả năng dẫn nhiệt tốt. ngoài ra, nó không phản ứng với hầu hết các hóa chất bán dẫn.
Bạn có thể sử dụng các bảng AIN trong các lĩnh vực như bộ tản nhiệt, lò vi sóng, máy chế tạo kim loại được nóng chảy, các mặt phẳng bao bì điện tử, các vật khác.
tại sao các pcb gốm rất phổ biến?
2.1 nhiệt độ mở rộng cao
lý do đầu tiên khiến các tấm gốm sứ trở nên phổ biến trong lĩnh vực điện tử là sự giãn nở nhiệt tuyệt vời của chúng. Đáng chú ý, việc truyền nhiệt dựa trên gốm gốm hầu như phù hợp với silicon và có thể được sử dụng như vật liệu kết nối. Thêm vào đó, bạn có thể sử dụng nó như một bộ cách ly. Do đó, ngay cả trong điều kiện không thuận lợi, tính năng nhiệt của tấm gốm sứ cũng có thể được tận dụng tối đa.
2. 2 sự ổn định
Các ứng dụng gốm sứ mang lại năng lượng tiếp điện ổn định, bạn có thể thay đổi cân bằng để tăng cường của thiết bị mất đi một số tần điện. mặc dù bề mặt cứng, vật liệu gốm sứ có khả năng chống xói mòn hóa học. kháng chất hóa học của gốm sứ có thể chuyển thành dung dịch và độ ẩm.
2.3 đa chức năng
bạn có thể tạo ra một vài trường hợp sử dụng để tích hợp các thanh lõi kim loại giãn nổi nhiệt cao. Ngoài ra, bạn vẫn có thể sử dụng công nghệ sắt để biến các lõi kim loại thành một dẫn điện đáng tin cậy. Do đó, các ứng dụng PCB gốm sứ là có lợi vì nhiệt độ chế biến cao.
2.4 độ bền
Quá trình sản xuất bảng gốm sứ tăng cường độ dài bằng cách sử dụng các thuộc tính duy nhất như độ dẻo. điều này sẽ ngăn không cho bảng mạch in của bạn bị mòn. Vì vậy, bạn có thể chắc chắn rằng bạn sẽ không thay thế một PCB nhanh chóng vì khả năng lão hóa của nó chậm hơn. Ngoài ra, độ chịu nhiệt cao của PCB gốm sứ làm chậm quá trình phân hủy của nó.
2.5 Khả năng thích nghi
cuối cùng, các lõi kim loại có thể được sử dụng như một phương tiện mang tính khối đặc để cung cấp độ刚度 cơ học. tính chất này làm cho bảng mạch in gốm dễ sử dụng hơn trong bất kỳ trường hợp nào, vì nó có khả năng chống ăn mòn cao và mài mòn bình thường.
phân loại gốm sứ pcb
3. 1 bảng mạch in gốm sứ nhiệt độ cao
bạn có thể làm nóng bằng cách pha trộn nhôm, chất nhựa, chất bôi trơn và dung dịch. Sau đó, bạn có thể hữu ích nếu bạn muốn tạo hình, che phủ màn và theo vết mạch trên một bề mặt có thể được nóng chảy, như là một bề mặt chất lượng. Sau đó, cắt và laminate PCB của bạn, đặt nó trong lò nướng ở nhiệt độ 1600-1700 độ C, nướng trong 32-48 giờ.
nhớ nướng trong một loại khí tối thiểu, như hydro, để tránh uranium và uranium.
Bạn có thể sử dụng các bảng mạch gốm ở nhiệt độ cao được sản xuất trong các PCB và các mạch điện. Những phương pháp này không thể được sử dụng với một PCB lớn do số thu nhỏ, xoắn và các đường dẫn tương đối của bề mặt của chúng cao.
3. 2 bảng mạch gốm sứ nhiệt độ thấp
Bạn có thể tạo ra các PCB LTCC bằng cách trộn các vật liệu pha lê, thủy tinh hỗn hợp và vật liệu không thủy tinh. Sau đó, nếu bạn sử dụng kem dẫn điện cao để tạo ra mảnh và theo dõi mạch điện, điều này sẽ rất hữu ích.
LTCC đã tạo ra một ống dẫn kim loại để theo dõi mạch điện. ngoài ra, bạn có thể thực hiện một số thay đổi trong bảng mạch điện tử bằng cách dán màng dày. Ngoài ra, bạn có thể cải thiện độ chính xác của sản phẩm và khả năng thu hẹp của bảng mạch.
3. 3 màng gốm sứ PCB
bạn có thể tái tạo lớp cao su trên nền gốm. tuy nhiên, bạn nên nướng chúng ở nhiệt độ dưới 1000 độ c. Mặc dù chiến lược sản xuất này là lý tưởng cho việc sản xuất bảng mạch gốm quy mô lớn, nhưng việc sử dụng của nó bị giới hạn bởi giá vàng cao.
Như một sự lựa chọn, bạn có thể tạo ra một bảng điều khiển có nhiều mức độ cao. đây là bảng mạch gốm phổ biến nhấtsản xuất pcbcông nghiệp hiện nay.
đừng quên nướng các tấm gốm trong nitơ để ngăn đồng bị oxy hóa. bên cạnh đó, chất điện được tạo ra từ nitơ là một phần quan trọng của công nghệ này.
các thuộc tính pcb gốm
Không giống như các tấm bảng tiêu chuẩn bao gồm các tấm nền làm từ sợi thủy tinh Epoxy, Polystyrene và các vật liệu khác, tấm gốm sứ có các thuộc tính độc đáo làm cho nó nổi bật. Các thuộc tính này bao gồm:
pcb là một chất dẫn nhiệt tốt.
hóa chất không ăn mòn bảng mạch gốm rất nhanh.
máy tính bảng gốm sứ có sức mạnh cơ học tương thích tuyệt vời.
bảng gốm sứ dễ dàng thực hiện theo dõi mật độ cao.
và cuối cùng, chúng tương thích với các yếu tố cta.
gốm sứ và fr4
Nếu bạn muốn sử dụng một PCB, bạn có hai sự lựa chọn: bo mạch tiêu chuẩn FR4 hoặcbảng mạch in bằng lõi kim loại(MCPCB) Các PCB gốm là các bản vẽ lõi kim loại có thể được sử dụng trong các thiết bị có các điều kiện khó khăn. chúng có những lợi thế độc đáo so với các tấm fr4.
Với sự phát minh của các công nghệ điện tử tiên tiến với kích thước nhỏ và tốc độ cao, các nhà thiết kế không còn có xu hướng sử dụng các nền tảng FR4 trong các trường hợp sử dụng điện và thông minh. công nghệ laser và mật độ cao được sử dụng trong rambộ lắp đặt bảng mạch invà tinh chỉnh nó.
một sự khác biệt đáng chú ý giữa fr 4 và các tấm gốm sứ là khả năng truyền nhiệt của chúng. so với các PCB gốm sứ, khả năng truyền nhiệt của bảng FR4 rất thấp. Từ chủ đề kim loại trong hóa học, khả năng dẫn nhiệt của nhôm là tốt hơn 20 lần so với FR4. Hơn nữa, hiệu năng truyền nhiệt của nhôm nitride và silicon tốt hơn gấp 100 lần FR4.
Các bảng mạch FR4 có yêu cầu nhiệt nhiệt cao thường sử dụng các bộ phận kim loại để dẫn nhiệt hiệu quả hơn cho việc chuyển nhiệt thấp hơn. Các cấu trúc kim loại như các lỗ giải nhiệt, các nền tảng giải nhiệt và các thiết bị làm mát được sử dụng để phân tán nhiệt bề mặt. Tuy nhiên, các PCB gốm gốm hiếm khi yêu cầu những cấu trúc này vì chúng có thể truyền nhiệt hiệu quả vào các nền tảng tản nhiệt, các thiết bị làm mát vàgói thiết bị.
cũng quan trọng là phải lưu ý rằng một chất dẫn nhiệt tốt cũng là một chất dẫn tốt. Nhưng gốm sứ không tuân theo quy luật này bởi vì chúng dẫn điện thấp hơn, điều này cho phép chúng được sử dụng tốt trên các bảng mạch. tuy nhiên, bạn có thể thay đổi khả năng dẫn điện của chúng bằng cách châm. là quá trình tạo ra điện trở gốm sứ.
5. 1 PCB đa lớp gốm sứ
các bộ phận tử gốm có các thuộc tính bổ sung đặc biệt quan trọng trong các bộ phận tử gốm. khả năng truyền nhiệt cao ngăn chặn các điểm nóng trên bề mặt và các bộ phận bên trong bởi gỗ gốm có thể phân tán nhiệt đều xuyên suốt một bộ pcb. Thay vào đó, bảng mạch FR4 dựa vào cấu trúc kim loại và thiết bị làm mát để truyền nhiệt từ trung tâm của một PCB.
nhiều bộ phim phụ thuộc vào các lỗ trong mạch điện. bởi vì đồng và fr 4 có một hệ số giãn nổi nhiệt khác nhau, nên các lỗ hổng của fr 4 rất mỏng manh và có thể bị phá vỡ trong quá trình dẫn nhiệt.
khả năng dẫn nhiệt của những thứ nàyMột PCB sẽ tạo ra những căng thẳng xuyên suốt các lỗThùng và điểm. Việc thiết kế các bề mặt như vậy có thể rất hữu ích nếu bạn cần thiết kế một cách đặc biệt để tránh các lỗi lỗi.
hệ số giãn nổi nhiệt của một bộ phận tử gốc gộm gộm hoàn toàn phù hợp với các giá trị cấu trúc dẫn. điều này làm giảm thiểu áp lực trên các bề mặt này trong quá trình truyền nhiệt. truyền nhiệt tuyệt vời của toàn bộ pcb cũng đảm bảo sự giãn nở nhiệt đồng đều.
nói chung, gốm sứ có độ bền cơ học tốt, có thể chịu được trọng lượng tự động cao, như rung động và va chạm mạnh. module Young của chúng thấp hơn FR4, có nghĩa là FR4 bị biến dạng nhiều hơn trong điều kiện tương tự.
Ứng dụng cho bảng mạch in gốm sứ
Các kỹ sư và nhà thiết kế có xu hướng sử dụng các tấm gốm gốm thay vì các PCB tiêu chuẩn vì các tấm gốm gốm có khả năng dẫn nhiệt cao, CTE tối thiểu, chất khức ăn mòn hóa học cao và độ tách rời thấp.
6. 1 mô-đun bộ nhớ
một trong những mục đích chính của bảng gốm sứ là các mô-đun bộ nhớ. Các bo mạch này bao gồm các mạch tích hợp bộ nhớ có thể được sử dụng trong việc sản xuất DDR SDRAM và các thiết bị điện tử dựa trên bộ nhớ khác. bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (lưu trữ truy nhập ngẫu nhiênsử dụng một bảng mạch điện tử gốm đã tích hợp vào mô-đun bộ nhớ.
6. 2 Mô-đun truyền
bảng mạch gốm giúp phát triển công nghệ radar. người mỹ là người đầu tiên sử dụng các tấm gốm sứ trong các nhà sản xuất mô-đun truyền tải. bây giờ công nghệ này được sử dụng rộng rãi. Nó sử dụng nhiều lớp gốm sứ vì chúng có khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời và tương thích với CTE.
6. 3 Bảng kết nối nhiều lớp
một trong những lợi thế chính của các tấm gốm sứ là khả năng của chúng cao hơn các PCB tiêu chuẩn. Nói cách khác, một bảng gốm có thể chứa nhiều bộ phận hơn một bảng thông thường so với cùng một diện tích bề mặtbảng mạch điện tửvâng. vì lý do này, các bảng gốm sứ có tiềm năng cao hơn.
6. 4 Mô phỏng/ PCB số
Rất nhiều công ty máy tính đã phát triển các mạch gốm nhiệt thấp (LTCC)PCB tạo ra mô phỏng và theo vết mạch cao hơnhội đồng quản trị. Các công ty này hiện đang sử dụng LTCCs để sản xuất các mạch nhẹ để giảm trọng lượng tổng thể của máy tính cá nhân và giảm nhiễu.
6.5 tấm năng lượng mặt trời
bạn có thể sử dụng cáp siêu dẫn nhiệt độ cao và cáp siêu dẫn nhiệt độ thấp để sản xuất các tấm pin mặt trời và các tấm pin quang năng khác. Các thiết bị này sử dụng công nghệ PCB gốm nhiều mức để đạt được tính chất lâu và chuyển đổi nhiệt đủ.
6. 6 bộ phát điện
truyền tải điện không dây và các thiết bị sạc đã trở nên phổ biến hơn trong các thiết bị điện tử cơ bản. Bạn có thể tạo ra những dụng cụ này với một thanh gốm vì các thanh gốm có các thành phần nhiệt và khả năng chuyển động nhiệt riêng.
Bạn có thể sử dụng một PCB gộm để tạo ra một trường điện tử để truyền năng lượng từ một máy thu tới một máy phát. Nếu bạn cũng có một cuộn dây cảm ứng để truyền tải dòng điện từ trường và chuyển đổi nó thành dòng điện, nó sẽ giúp ích, mạch tiếp nhận sẵn sàng để sử dụng. phần lớn các mạch này được tạo ra bởi các tấm gốm sứ.
6. 7 bộ làm mát bán dẫn
với sự ra đời của các thiết bị nhỏ gọn, ngày càng có nhiều thiết bị điện tử nhỏ hơn. một con chip bán dẫn nhỏ hơn một năm làm cho các thành phần nhỏ hơn.
Các chip này sử dụng công nghệ vi chế tạo để tích hợp tốt hơn với tốc độ cao hơn trong khi duy trì khả năng theo dõi tối đa.
các bảng mạch tiêu chuẩn không thể hỗ trợ số lượng mạch điện được yêu cầu bởi các chip bán dẫn hiện nay. nhưng sự phát minh của mạch bán dẫn gốm đã thúc đẩy sự hội nhập và khả năng cao hơn trong việc sản xuất các mạch nhỏ. đó là lý do tại sao chúng tôi nghĩ rằng tấm gốm là tương lai của ngành công nghiệp bán dẫn.
6.8 LED công suất cao
các tấm gốm sứ cung cấp số lượng lớn nhất cho đèn led công suất cao. mạch gốm sứ sử dụng chiến lược màng dày đặc để tăng hiệu quả. do đó, nhiệt độ của đèn led sẽ không ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của mạch.
vì vậy, chỉ có mạch gốm mới có thể cung cấp hiệu quả nhiệt cần thiết cho ánh sáng led.đèn ledViệc sử dụng các mạch gốm không yêu cầu các bộ phận giao diện nhiệt, giảm tối đa các bộ phận cần thiết để tạo và duy trì ánh sáng LED.
gốm sứ pcb: ưu và nhược điểm
Cách làm ra PCB gốm sứ
Trong quá trình sản xuất bảng mạch in gốm sứ, bạn có thể đặt các kết nối với tất cả các mức bằng mực dẫn điện bằng bạc hoặc vàng. Nó sẽ giúp ích nếu bạn đặt lớp nền này trong mỗi lớp bằng công nghệ in lưới. ngoài ra, nếu bạn đục lỗ trong lớp không đốt cũng sẽ giúp đỡ.
một khi bạn đã in và xếp chồng lên nhau, bạn nên đốt toàn bộ lớp trong lò. nhớ dùng nhiệt độ đốt dưới 1000 độ c để phù hợp với nhiệt độ sét của nền tảng.
Công nghệ nướng ở nhiệt độ tối thiểu có lợi cho việc sử dụng nền móng kim loại, đặc biệt là vàng và bạc trong các tấm gốm sứ.
Nướng và sét ở nhiệt độ cao của tấm đa lớp sẽ cho phép bạn tích hợp các thành phần thụ động trực tiếp vào phần sâu hơn của tấm gốm sứ.
tuy nhiên, điều này là không thể trong bảng fr 4. nướng nóng và sấy sẽ cho phép bạn điều chỉnh mật độ lắp ráp của các bề mặt bên trong.
kết luận
Cùng với sự phát triển của công nghệ chip trong lĩnh vực điện tử, một PCB truyền thống tích hợp một mặt phẳng hữu cơ đã phát triển theo hướng độ dày nét vẽ, độ chính xác cao và độ tin cậy cao. bảng mạch gốm là một loại PCB mới, ngày càng được ưa chuộng trong lĩnh vực điện tử do đặc tính độc đáo của nó.
so với các bảng mạch tiêu chuẩn, các bộ phim gốm có nhiều lợi ích. Nhờ khả năng dẫn nhiệt và hệ số giãn nổi thống thấp (CTE) của nó, một PCB gốm có nhiều mục đích, ít phức tạp và hiệu năng tốt hơn một PCB thông thườngbảng mạch điện tửvâng. Các kỹ sư cho rằng những PCB này là giải pháp lý tưởng cho việc thu nhỏ các thiết bị điện tử hiện đại.
những gì cần phải được xem xét trong quá trình lắp ráp của các thành phần điện tử?
trong việc lắp đặt một bộ phận tử, bạn cần xem xét kiểu bộ phận tử. các kiểu pcb bao gồm một bộ pcb đơn lớp, một bộ pcb hai lớp, v. v… sau đó là các vật liệu như các vật liệu cơ sở, các vật liệu phân tách, các vật liệu môi trường fr-4, các vật liệu phân tách, v. v… Ngoài ra, bạn cần xác nhận bố trí bảng mạch, đặt các linh kiện điện tử, kích thước bảng mạch, điều khiển chấn cực, v. v.. ngoài ra, các kỹ thuật bề mặt được lắp đặt, như màu sắc của bga hoặc màng khử răng cưa. cuối cùng, kiểm tra tất cả các bộ phận của bảng mạch điện tử cần thiết.
để biết thêm chi tiết, xin vui lòng liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi.