Ключевые особенности керамических печатных плат
| Ключевые особенности | Описание |
| Высокая теплопроводность | Теплопроводность в 10-200 раз выше, чем у FR-4 (нитрид алюминия: 170-230 Вт/мК), что обеспечивает быстрое рассеивание тепла. |
| Низкий КТР (коэффициент теплового расширения) | Согласование с материалами чипов (например, кремнием) для снижения риска растрескивания из-за термических напряжений. |
| Высокая термостойкость | Рабочая температура может достигать выше 350 °C (предел FR-4 составляет около 130 °C). |
| Отличная электрическая изоляция | Высокое напряжение пробоя, подходит для высоковольтных сценариев. |
| Химическая стабильность | Коррозионная стойкость и стойкость к окислению, подходит для суровых условий эксплуатации. |
В чем разница между керамическими печатными платами и FR4?
| Параметры | Керамические печатные платы (Ceramic PCB) | Печатная плата FR-4 |
| Теплопроводность (Вт/мК) | 20~230 (нитрид алюминия - самый высокий) | 0,3~0,6 |
| Диэлектрическая проницаемость/Dk | 9~10 (низкие потери ВЧ-сигнала) | 4,5~4,8 (большие потери на более высоких частотах) |
| Стоимость | высокая стоимость из-за сложных материалов и процессов | более низкая стоимость |
| Сценарии применения | Высокая мощность, высокая частота, экстремальные условия | потребительская электроника, обычные схемы |
Керамические печатные платы широко используются в приложениях, требующих исключительного управления тепловыми режимами, высокочастотных характеристик и надежности. Они часто применяются в силовой электронике, ВЧ (радиочастотных) / СВЧ-схемах, аэрокосмической отрасли, автомобильных радиолокационных системах и медицинских устройствах, среди прочих применений.
Силовая электроника: подложка для отвода тепла модуля IGBT, инвертора электромобиля.
- ВЧ/СВЧ: усилитель мощности (PA) базовой станции 5G, приемопередающий (T/R) модуль радара.
- Автомобильная промышленность: LiDAR (лазерное обнаружение и определение дальности) для автономного вождения
- Аэрокосмическая отрасль: датчики двигателя, система управления питанием спутника.
- Медицинские устройства: управление тепловыми режимами лазерных медицинских зондов.
- Светодиодное освещение: упаковка светодиодных чипов COB решает проблему затухания света.
| Производственный процесс | |
| Толстопленочная технология | Трафаретная печать пасты с металлом (золото/серебро/медь) на керамические подложки и высокотемпературный отжиг для формирования схем. |
| Тонкопленочная технология | Вакуумное напыление + фотолитография, с точностью микрометрового уровня, используется для высокочастотных чипов. |
| DPC (прямое нанесение меди) | Керамическая поверхность напрямую покрывается медью, с сильной адгезией, подходит для высокомощных светодиодов. |
| HTCC/LTCC | HTCC: оксид алюминия, спеченный при 1600 °C, для аэрокосмических/военных применений. LTCC: стеклокерамика, спеченная при 850 °C, со встроенными пассивными компонентами. |
