Die Hauptmerkmale von Keramik-Leiterplatten
| Hauptmerkmale | Beschreibung |
| Hohe Wärmeleitfähigkeit | Die Wärmeleitfähigkeit ist 10-200-mal so hoch wie die von FR-4 (Aluminiumnitrid: 170-230 W/mK), was eine schnelle Wärmeableitung ermöglicht. |
| Niedriger CTE (Wärmeausdehnungskoeffizient) | Passend zu Chipmaterialien (z. B. Silizium), um das Risiko von thermischen Spannungsrissen zu verringern. |
| Hohe Temperaturbeständigkeit | Die Arbeitstemperatur kann über 350 ° C erreichen (FR-4-Grenze liegt bei ca. 130 ° C). |
| Hervorragende elektrische Isolierung | Hohe Durchbruchspannung, geeignet für Hochspannungsszenarien. |
| Chemische Stabilität | Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit, geeignet für raue Umgebungen. |
Was ist der Unterschied zwischen keramischen Leiterplatten und FR4?
| Artikel | Keramische Leiterplatte | FR-4 PLATINE |
| Wärmeleitfähigkeit (W/mK) | 20 ~ 230 (Aluminiumnitrid ist das höchste) | 0,3 ~ 0,6 |
| Dielektrizitätskonstante/Dk | 9~10 (geringer Signalverlust bei hohen Frequenzen) | 4,5 ~ 4,8 (höherer Frequenzverlust) |
| Kosten | Hohe Kosten durch komplexe Materialien und Prozesse | Niedrigere Kosten |
| Anwendungsszenarien | Hohe Leistung, hohe Frequenz, extreme Umgebung | Unterhaltungselektronik, reguläre Schaltungen |
Keramische Leiterplatten werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die ein außergewöhnliches Wärmemanagement, Hochfrequenzleistung und Zuverlässigkeit erfordern. Es wird unter anderem in Hochleistungselektronik, HF-/Mikrowellenschaltungen, in der Luft- und Raumfahrt, in Radarsystemen für Kraftfahrzeuge und in medizinischen Geräten verwendet.
Leistungselektronik: IGBT-Modul, Wärmeableitungssubstrat für den Wechselrichter von Elektrofahrzeugen.
- HF/Mikrowelle: 5G-Basisstations-Leistungsverstärker (PA), Radar-T/R-Modul.
- Automotive: Autonomes Fahren LiDAR (Light Detection and Ranging)
- Luft- und Raumfahrt: Triebwerkssensoren, Satelliten-Stromsteuerungssystem.
- Medizinprodukte: Wärmemanagement von medizinischen Lasersonden.
- LED-Beleuchtung: Das COB-LED-Chip-Packaging löst das Problem des Lichtverfalls.
| Herstellungsprozess | |
| Dickschicht-Technologie | Siebdruck von Metallpaste (Gold/Silber/Kupfer) auf keramischen Substraten und Hochtemperatursintern zu Schaltkreisen. |
| Dünnschicht-Technologie | Vakuum-Sputterbeschichtung + Photolithographie mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich, die für Hochfrequenz-Chips verwendet wird. |
| DPC (direkt beschichtetes Kupfer) | Die Keramikoberfläche ist direkt verkupfert, mit starker Haftung, geeignet für Hochleistungs-LEDs. |
| HTCC/LTCC | HTCC: 1600 ° C gesintertes Aluminiumoxid für Luft- und Raumfahrt-/Militäranwendungen. LTCC: 850°C gesinterte Glaskeramik mit integrierten passiven Bauteilen. |
