Placa PCB de cerámica

Sustrato cerámico:

Es una Placa de Circuito basada en materiales cerámicos, que también puede denominarse PCB (Printed Circuit Board) cerámico.A diferencia del sustrato común de plástico reforzado con fibra de vidrio (FR-4), las placas de circuito cerámico utilizan sustratos cerámicos, que pueden proporcionar mayor estabilidad de temperatura, mejor resistencia mecánica, mejores propiedades dieléctricas y una vida más larga.Las placas de circuito cerámico se utilizan principalmente en circuitos de alta temperatura, alta frecuencia y alta potencia, como luces LED, amplificadores de potencia, láseres semiconductores, transceptores de RF, sensores y dispositivos de microondas.Ventajas: Alta conductividad térmica, alta estabilidad, bajas pérdidas.

Material:

1. Nitruro de aluminio (AIN), el nitruro de aluminio tiene dos propiedades importantes que vale la pena señalar: una es la alta conductividad térmica y la otra es el coeficiente de expansión que coincide con el silicio.La desventaja es que incluso si la superficie tiene una capa de óxido muy delgada, afectará la conductividad térmica.

2, alúmina (AI203), hasta ahora, el sustrato cerámico de alúmina es un material de sustrato comúnmente utilizado en la industria electrónica, porque en comparación con la mayoría de las otras cerámicas de óxido en propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas, tiene alta resistencia y estabilidad química, y una rica materia prima. fuentes de materiales, aptos para una variedad de técnicas de fabricación y diferentes formas.

3, el BeO (óxido de berilio), que tiene una conductividad térmica mayor que el aluminio, se utiliza cuando se requiere una conductividad térmica alta.Pero cuando la temperatura supera los 300°C, el descenso es rápido.Lo importante es que su toxicidad limita su desarrollo.

4. En los últimos años, el nitruro de silicio (Si3N4), un material con alta tenacidad a la fractura y fuerte resistencia al choque térmico, se utiliza a menudo como material alternativo para moldes.Resistencia al choque térmico Resistencia mecánica a altas temperaturas Resistencia a la abrasión Resistencia a la corrosión Aislamiento eléctrico Alta tenacidad.Sustrato cerámico de nitruro de silicio, fuerte mecánica, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, ampliamente utilizado en amortiguadores de automóviles, motores, productos IGBT de automóviles, así como vías de transporte, aeroespacial y otros campos.

5, el carburo de silicio (SIC), el sustrato cerámico recubierto de cobre de carburo de silicio es esencialmente un material de silicio, el carburo de silicio tiene esta conductividad térmica superior, lo que determina sus características de alta densidad de corriente.El mayor ancho de banda prohibida determina la alta intensidad del campo de ruptura y la alta temperatura de funcionamiento de la placa de circuito cerámico de carburo de silicio (SiC).Las principales ventajas son la resistencia a altas temperaturas, la resistencia a altas presiones, la resistencia al desgaste, las bajas pérdidas y el funcionamiento de alta frecuencia.

6, sustrato de carburo de silicio de aluminio (AISiC), es la abreviatura de material compuesto reforzado con partículas de carburo de silicio a base de aluminio, también conocido como carburo de silicio de aluminio o carbono de silicio de aluminio, en locomotoras ferroviarias, aviones, dispositivos semiconductores IGBT, productos militares y otros. .Ventajas principales del sustrato de carburo de silicio y aluminio (AISiC):

1), AISiC tiene una alta conductividad térmica (170 ~ 200 W/mK), sólo superada por el sustrato cerámico de diamante.

2), el coeficiente de expansión térmica AISiC y el chip semiconductor y el sustrato cerámico para lograr una buena combinación, el coeficiente de expansión térmica ajustable (6,5 ~ 9,5 × 10-6/K) puede prevenir fallas por fatiga.El chip de potencia puede incluso instalarse directamente en la placa base AISiC.

3), sustrato de carburo de silicio de aluminio liviano, dureza fuerte, alta resistencia a la flexión, buen efecto sísmico.El material elegido en entornos hostiles.

4), sustrato de carburo de silicio de aluminio (AI/SiC) debido a su bajo costo de materia prima, alta conductividad térmica, baja densidad, fuerte plasticidad y otras ventajas, y cada vez más atención de la gente.El coeficiente de expansión térmica de las partículas de SiC es similar al del sustrato del chip LED, el módulo elástico es alto y la densidad es pequeña.Al mismo tiempo, las características del aluminio de alta conductividad térmica, baja densidad, bajo costo y fácil procesamiento hacen que tenga ventajas únicas cuando se utiliza como material de sustrato.

7, sustrato cerámico de zafiro, el zafiro es un monocristal AI203 con estructura cristalina hexagonal (romboédrica), el zafiro tiene una combinación única de propiedades físicas, químicas y ópticas.Es un material de gran valor comercial, y al mismo tiempo es el material más fuerte, resistente, al choque térmico y a los químicos hasta la fecha.El zafiro tiene un excelente aislamiento eléctrico, transparencia, buena conductividad térmica y alta rigidez, por lo que es un material de sustrato ideal.Para LED y circuitos microelectrónicos, circuitos integrados de ultra alta velocidad, se utiliza para cultivar semiconductores compuestos III-V o II-VI.El plano R o M se utiliza para hacer crecer la capa epitaxial no polar/semipolar, lo que ayuda a mejorar la eficiencia luminosa.Las aplicaciones de microelectrónica híbrida y circuitos integrados de microelectrónica utilizan sustrato de zafiro, su constante dieléctrica estable y su baja pérdida dieléctrica lo hacen adecuado para productos de microelectrónica híbrida.