Почему использовать керамическую печатную плату

С непрерывным модернизацией и оптимизацией электронных изделий повышаются требования к печатным платам (PCB), являющимся носителем их компонентов, что приводит к появлению керамических печатных плат. Так что преимущества керамических печатных плат перед традиционными печатными платами на стекловолокне (FR-4), алюминиевой и медной основе?

1. Стабильность искривления

Обычные печатные платы обычно изготовляются путем приклейки медной фольги к подложке, причем большинство материалов подложки - это стекловолокно (FR-4), фенолформальдегидная смола (fr-3), алюминий, медь, ПТФЭ, композитные керамические материалы и другие материалы, а клеящие вещества обычно являются фенольными, эпоксидными и т.д. В процессе обработки печатных плат из-за термических напряжений, химических факторов, неправильной технологии производства и других причин, а также из-за асимметрии размещения меди на обеих сторонах в процессе проектирования, легко возникает искривление печатных плат в различных степенях.

Керамическая печатная плата имеет жесткий материал, хорошую теплоотдачу и низкий коэффициент теплового расширения. В то же время на керамической печатной плате медь и подложка соединяются магнетронным распылением, что обеспечивает сильную адгезию, медная фольга не отклеивается и обеспечивается высокая надежность, тем самым исключается проблема искривления обычных печатных плат;

2. Высокая грузоподъемность:

Постоянный ток 100 А проходит через медный корпус толщиной 1 мм 0.3 мм, при этом повышение температуры составляет около 17 °C; постоянный ток 100 А проходит через медный корпус толщиной 2 мм 0.3 мм, а повышение температуры составляет только около 5 °C;

3. Теплопроводность:

Теплопроводность алюминия оксида керамической печатной платы может достигать 15 - 35, а алюминия нитрида - 170 - 230. Поскольку при высокой прочности сцепления коэффициент теплового расширения будет более совместимым, а испытательное значение растяжения может достигать 45 МПа.

4. Теплопроводность:

Теплопроводность высокотеплопроводной алюминиевой подложки обычно составляет 1 - 4 Вт/(м·К), в то время как теплопроводность керамической подложки может достигать около 220 Вт/(м·К) в зависимости от метода ее приготовления и состава материала.

5. Низкий термический сопротивление:

Термическое сопротивление керамической подложки размером 10×10 мм составляет 0.31 К/Вт для керамической подложки толщиной 0.63 мм, 0.19 К/Вт для керамической подложки толщиной 0.38 мм и 0.14 К/Вт для керамической подложки толщиной 0.25 мм.

6. Хорошие теплоизоляционные свойства, высокая прочность на пробой, обеспечивая безопасность персонала и оборудования, высокая адгезионная способность, благодаря использованию технологии склеивания, медная фольга не отклеивается, высокая надежность, стабильные характеристики в условиях высокой температуры и влажности.

7. Высокочастотные характеристики стабильны. Значения AK и DK ниже, чем у ПТФЭ и керамики соответствующего состава.

В целом керамические печатные платы благодаря своим преимуществам получили широкое применение в высоковольтных силовых электронных модулях, компонентах солнечных панелей, высокочастотных инверторах, твердотельных реле, автомобильной электронике, аэрокосмической технике, военной электронике, светодиодных светильниках высокой мощности, коммуникационных антеннах, автомобильных датчиках, охлаждающих чипах и других областях.