Что такое керамическая печатная плата

Керамическая печатная плата, керамическая печатная плата, керамическая печатная плата — это усовершенствованная печатная плата, изготовленная из керамических материалов, в отличие от традиционных печатных плат, изготовленных из органических материалов, таких как стекловолокно или эпоксидная смола.

Керамические печатные платы обладают превосходной производительностью и надежностью, особенно в требовательных высокопроизводительных электронных приложениях. Эти платы разработаны для использования в ситуациях, где критически важны высокая теплопроводность, отличные электрические характеристики на высоких частотах и ​​долговечность в суровых условиях.

Для производства керамических печатных плат используется теплопроводный органический керамический порошок и органическое связующее, которые изготавливаются при температурах ниже 250°C, с теплопроводностью 9-20 Вт/м.К. Кроме того, керамическая печатная плата скреплена между собой путем склеивания медной фольги и керамической подложки, что обеспечивает прочное соединение, и медная фольга не отваливается, поэтому производительность остается стабильной и надежной в условиях высоких температур и влажности.

Какова максимальная температура керамической печатной платы?

Традиционные печатные платы обычно выдерживают только высокие температуры 100–200 °C. Керамические печатные платы способны выдерживать высокие температуры. Платы обычно изготавливаются из алюмооксидной керамики или алюмонитридной керамики и выдерживают температуру 800–2200 °C.
Печатная плата из алюмооксидной керамики может выдерживать высокую температуру 800°C,
Печатная плата из керамики на основе нитрида алюминия может выдерживать высокую температуру 2200°C.

Какова толщина керамической печатной платы?

Толщина керамической печатной платы составляет от 0,25 мм до 3,0 мм. ‌
Толщина керамической печатной платы в основном зависит от области ее применения и требований к конструкции. Обычные толщины плат включают 0,25 мм, 0,38 мм, 0,635 мм, 0,8 мм, 1,0 мм, 2,0 мм, 3,0 мм и т. д. ‌Эти толщины включают толщину самой платы и дополнительную толщину технологического слоя (например, схемы, паяльной маски, толщины меди, обработки поверхности и т. д.) ‌ ‌Таким образом, конечная толщина керамической печатной платы представляет собой толщину платы плюс толщину технологического слоя.

керамический материал печатной платы

Керамические печатные платы имеют множество различных подложек, таких как оксид алюминия, нитрид алюминия, нитрид кремния и карбид кремния, каждая из которых имеет свои собственные характеристики с точки зрения теплопроводности, прочности, электроизоляции и т. д. При выборе керамической печатной платы необходимо учитывать мощность, температуру, стоимость и сложность производства.
Обычно используется печатная плата из оксида алюминия, которая имеет хорошую теплопроводность и низкую стоимость;
Печатная плата из нитрида алюминия обладает высокой теплопроводностью и подходит для устройств высокой мощности;
Печатная плата из нитрида кремния обладает высокой прочностью и подходит для работы в условиях высоких температур и вибрации;
Печатные платы из карбида кремния устойчивы к высоким температурам и используются в лазерной области.

процесс производства керамической печатной платы

1. Проектирование и компоновка: процесс начинается с проектирования компоновки схемы с использованием программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР). Компоненты, трассы, пропускные способности и другие элементы размещаются и маршрутизируются на макете с учетом таких факторов, как управление температурным режимом и целостность сигнала.
2. Подготовка основания:

Керамические подложки выбираются на основе требований к применению, таких как теплопроводность и электрические свойства. Керамические подложки подготавливаются путем резки, формовки и полировки до требуемых размеров и качества поверхности.

1. Подготовка слоев (для многослойных печатных плат):

Для многослойных керамических печатных плат подготавливаются и изготавливаются отдельные керамические слои. В конечном итоге эти слои будут наложены друг на друга и соединены вместе. Каждый слой может подвергаться таким процессам, как трафаретная печать, при которой наносятся проводящие и изолирующие клеи для создания электрических цепей и изолирующих слоев.

1. Нанесение проводящего слоя:

Токопроводящий материал, обычно металлическая паста, содержащая частицы серебра или золота, наносится на подложку с помощью таких технологий, как трафаретная печать или струйная печать. Эти электрические пути будут передавать электрические сигналы между компонентами.

1. Просверлить и заполнить:

Сквозные отверстия — это небольшие отверстия, которые соединяют различные слои печатной платы и сверлятся с помощью лазерного или механического сверления. Затем поры заполняются проводящим или непроводящим материалом для создания соединений между слоями.

6. Обжиг или спекание:

Керамическая подложка покрывается проводящим материалом и обжигается в высокотемпературной печи. В ходе этого процесса керамика спекается, а проводящий материал расплавляется, образуя прочную и долговечную структуру схемы.

1. Дополнительные слои (для многослойных печатных плат):

Процесс нанесения токопроводящих дорожек, изоляционных слоев и сквозных отверстий повторяется для каждого слоя в многослойной стопке.

1. Аксессуары и компоненты:

Такие компоненты, как устройства поверхностного монтажа (SMD), крепятся к керамической печатной плате с помощью специального припоя или клея. Поскольку керамика обладает высокой теплопроводностью, для обеспечения надлежащего соединения могут потребоваться особые методы пайки.

9. Осмотр и оценка:

Собранные керамические печатные платы должны проходить различные испытания, включая проверку целостности цепи, электрические испытания и потенциальные испытания на воздействие окружающей среды. Процесс тестирования помогает выявить дефекты и обеспечивает функциональность и надежность печатной платы.

10. Отделка и покрытие:

Для защиты печатной платы от воздействия окружающей среды, таких как влага, химикаты и перепады температуры, можно использовать защитные покрытия или герметики.

11. Окончательная проверка:

Готовая керамическая плата проходит окончательное функциональное тестирование, чтобы убедиться в ее соответствии указанным требованиям и правильной работе.

1. Упаковка и доставка:

После того, как керамическая печатная плата пройдет все испытания и проверки, она будет упакована и готова к отправке клиентам или дальнейшей интеграции в электронные устройства.

Для чего используются керамические печатные платы?

Авиакосмическая промышленность:Высокие эксплуатационные характеристики керамической печатной платы делают ее незаменимым электронным компонентом в аэрокосмической отрасли, гарантируя надежную работу авионики в суровых условиях.

Военная промышленность: В военных приложениях долговечность и стабильность керамических печатных плат имеют решающее значение для обеспечения долгосрочной надежной работы оборудования, особенно в условиях, требующих высокой надежности.

Автомобильная электроника:Благодаря постоянному совершенствованию автомобильной электроники керамические печатные платы отвечают высоким требованиям к производительности и надежности автомобильной электроники, обладая превосходными электрическими свойствами и высокой термостойкостью.

Телекоммуникации: В области телекоммуникаций превосходные электрические свойства и целостность сигнала керамических печатных плат обеспечивают стабильную работу высокочастотных систем связи и являются важной поддержкой развития современных коммуникационных технологий.

Светодиодные фонари, полупроводниковые охладители, высокомощные полупроводниковые модули, схемы управления питанием, электронные нагреватели, интеллектуальные электроприборы, гибридные силовые схемы, высокочастотные импульсные источники питания, твердотельные реле: в этих областях керамические печатные платы обеспечивают стабильную работу оборудования, обладая высокой теплопроводностью, химической стойкостью и надежностью.

производитель керамических печатных плат
Имея 18-летний опыт в области исследований и разработок, проектирования и производства керамических печатных плат, компания BEST Ceramic Substrates Board входит в тройку крупнейших заводов по производству керамических подложек в Шэньчжэне, Китай. Сертифицировано по стандартам ISO9001, IATF16494, UL, RoHS. Является комплексным поставщиком услуг от закупки материалов и руководства по проектированию до производства.

FR4 — это керамика?

FR4 — это керамика? FR4 — это не керамика. FR4 — это армированный стекловолокном пластик, материал, широко используемый в электронной промышленности, в основном для изготовления печатных плат (ПП). Материал FR4 обладает хорошими электроизоляционными и механическими свойствами, низкой стоимостью, поэтому он широко используется в случаях, требующих электронных соединений. Керамика — это неметаллические неорганические материалы, обычно на основе оксида алюминия, нитрида алюминия или оксида бериллия, с чрезвычайно высокой теплопроводностью и диэлектрическими свойствами, обычно используемые в высокотемпературных, высокочастотных и высокомощных цепях, таких как светодиоды, усилители мощности, полупроводниковые лазеры и т. д.

керамическая печатная плата против fr4

Платы FR4 широко используются в производстве электронных устройств, включая, помимо прочего, светодиоды, силовые модули, контроллеры двигателей электромобилей и т. д. Это дешевый и широко используемый материал для печатных плат. Керамические подложки в основном используются в областях с высокой теплопроводностью благодаря своим превосходным физическим и химическим свойствам, например, при тестировании микросхем и производстве подложек для ИС.

1. Материал: Керамические печатные платы обычно изготавливаются из высокочистых керамических материалов, таких как оксид алюминия, нитрид алюминия и т. д. Печатные платы FR-4 изготавливаются из стеклоткани и эпоксидной смолы.
2. Теплопроводность: Керамическая плита обладает высокой теплопроводностью и может эффективно проводить и рассеивать тепло. Плита FR-4 имеет плохую теплопроводность и слабый эффект теплопроводности.
3. Температурная стабильность: Керамические печатные платы обладают хорошей стабильностью в условиях высоких температур и могут выдерживать высокие рабочие температуры. Плиты FR-4 имеют плохую температурную стабильность и не подходят для работы в условиях высоких температур.
4. Огнестойкость: Керамическая плита обладает хорошими свойствами огнестойкости и может эффективно предотвращать распространение огня. Плиты FR-4 обладают средней огнестойкостью и требуют дополнительной огнезащитной обработки.