Kluczowe cechy ceramicznych PCB
| Kluczowe cechy | Opis |
| Wysoka przewodność cieplna | Przewodność cieplna jest 10-200 razy wyższa niż FR-4 (azotek glinu: 170-230 W/mK), co pozwala na szybkie rozpraszanie ciepła. |
| Niski CTE (Współczynnik Rozszerzalności Cieplnej) | Dopasowanie do materiałów chipowych (takich jak krzem) w celu zmniejszenia ryzyka pękania naprężeniowego termicznego. |
| Odporność na wysokie temperatury | Temperatura robocza może osiągnąć powyżej 350 °C (limit FR-4 to około 130 °C). |
| Doskonała izolacja elektryczna | Wysoka napięcie przebicia, odpowiednie do scenariuszy wysokiego napięcia. |
| Stabilność chemiczna | Odporność na korozję i utlenianie, odpowiednia do trudnych warunków. |
Jaka jest różnica między ceramicznym PCB a FR4?
| Pozycje | Ceramic PCB | Płytka PCB FR-4 |
| Przewodność cieplna (W/mK) | 20~230 (azotek glinu jest najwyższy) | 0,3~0,6 |
| Stała dielektryczna/Dk | 9~10 (niski poziom strat sygnału wysokiej częstotliwości) | 4,5~4,8 (wyższe straty częstotliwości) |
| Koszt | wysoki koszt ze względu na złożone materiały i procesy | niższy koszt |
| Scenariusze zastosowań | Duża moc, wysoka częstotliwość, ekstremalne środowisko | elektronika użytkowa, zwykłe obwody |
Ceramiczne PCB są szeroko stosowane w zastosowaniach wymagających wyjątkowego zarządzania termicznego, wydajności wysokiej częstotliwości i niezawodności. Są one powszechnie stosowane w elektronice dużej mocy, obwodach RF (radiofrekwencyjnych) /mikrofalowych, lotnictwie, samochodowych systemach radarowych i urządzeniach medycznych, między innymi.
Elektronika mocy: podłoże odprowadzające ciepło modułu IGBT, falownika pojazdów elektrycznych.
- RF/Mikrofale: wzmacniacz mocy (PA) stacji bazowej 5G, moduł T/R radaru.
- Motoryzacja: LiDAR (Light Detection and Ranging) do jazdy autonomicznej
- Lotnictwo: czujniki silnika, satelitarny system sterowania mocą.
- Urządzenia medyczne: zarządzanie termiczne medycznych sond laserowych.
- Oświetlenie LED: opakowanie chipów LED COB rozwiązuje problem zaniku światła.
| Proces produkcji | |
| Technologia grubofalowa | Druk sitowy pasty metalowej (złoto/srebro/miedź) na podłożach ceramicznych i spiekanie w wysokiej temperaturze w celu utworzenia obwodów. |
| Technologia cienkowarstwowa | Pokrywanie próżniowe + fotolitografia, z dokładnością do poziomu mikrometra, stosowane do chipów wysokiej częstotliwości. |
| DPC (Direct Plated Copper - bezpośrednie pokrywanie miedzią) | Powierzchnia ceramiczna jest bezpośrednio pokrywana miedzią, z silną adhezją, odpowiednia dla diod LED dużej mocy. |
| HTCC/LTCC | HTCC: spieka w 1600 °C tlenek glinu do zastosowań lotniczych/wojskowych. LTCC: spieka w 850 °C szkło ceramiczne ze zintegrowanymi komponentami pasywnymi. |
