Производство на керамични платки: Какви материали се използват?

В тази публикация в блога ще разгледаме основните материали, използвани в производството на керамични платки и ще обсъдим тяхното значение за постигане на оптимална производителност.

При производството на керамични платки разнообразието от материали играе жизненоважна роля за осигуряване на тяхната функционалност и надеждност. Керамичните печатни платки, известни още като керамични печатни платки (PCB), се използват широко в различни индустрии, включително електроника, космическа и автомобилна, поради отличната си топлопроводимост, висока работна температура и превъзходни електрически свойства.

Керамичните платки са съставени главно от комбинация от керамични материали и метали, внимателно подбрани, за да отговорят на специфичните изисквания на различни приложения.

1. Керамичен субстрат:

Основата на керамичната платка е керамичният субстрат, който осигурява основата за всички останали компоненти. Алуминиевият оксид (Al2O3) и алуминиевият нитрид (AlN) са най-често използваните керамични материали. Двуалуминиевият оксид има отлична механична якост, висока топлопроводимост и добра електрическа изолация, което го прави подходящ за широк спектър от приложения. Алуминиевият нитрид, от друга страна, предлага отлична топлопроводимост и свойства на термично разширение, което го прави идеален за приложения, които изискват ефективно разсейване на топлината.

2. Проводими следи:

Проводимите следи са отговорни за пренасянето на електрически сигнали между различни компоненти на печатна платка. В керамичните платки метални проводници като злато, сребро или мед се използват за създаване на тези следи. Тези метали са избрани заради тяхната висока електропроводимост и съвместимост с керамични субстрати. Златото обикновено е предпочитано заради отличната си устойчивост на корозия и стабилни електрически свойства, особено при високочестотни приложения.

3. Диелектричен слой:

Диелектричните слоеве са критични за изолирането на проводими следи и предотвратяването на смущения в сигнала и късо съединение. Най-често срещаният диелектричен материал, използван в керамичните платки, е стъклото. Стъклото има отлични електроизолационни свойства и може да се нанася като тънък слой върху керамични субстрати. В допълнение, стъкленият слой може да бъде персонализиран, за да има специфична стойност на диелектрична константа, което позволява прецизен контрол на електрическите свойства на печатната платка.

4. Маска за запояване и повърхностна обработка:

Маска за запояване се прилага върху проводимите следи, за да ги предпази от фактори на околната среда като прах, влага и окисление. Тези маски обикновено са направени от материали на основата на епоксид или полиуретан, които осигуряват изолация и защита. Използвайте повърхностни обработки като потапяне в калай или златно покритие, за да подобрите способността за запояване на платката и да предотвратите окисляването на откритите медни следи.

5. Чрез пълнежен материал:

Vias са малки дупки, пробити през платка, които позволяват електрически връзки между различните слоеве на платката. В керамичните платки се използват материали за запълване на тези отвори и осигуряване на надеждна електрическа проводимост. Обичайните материали за пълнене включват проводими пасти или пълнители, направени от сребърни, медни или други метални частици, смесени със стъклени или керамични пълнители. Тази комбинация осигурява електрическа и механична стабилност, осигурявайки силна връзка между различните слоеве.

В обобщение

Производството на керамични платки включва комбинация от керамични материали, метали и други специализирани вещества. Като субстрати се използват алуминиев оксид и алуминиев нитрид, докато метали като злато, сребро и мед се използват за проводими следи. Стъклото действа като диелектричен материал, осигурявайки електрическа изолация, а епоксидна или полиуретанова маска за запояване защитава проводимите следи. Връзката между различните слоеве се осъществява чрез пълнежен материал, състоящ се от проводима паста и пълнители.

Разбирането на материалите, използвани в производството на керамични платки, е от решаващо значение за инженерите и дизайнерите, за да разработят ефективни и надеждни електронни устройства. Изборът на подходящ материал зависи от специфичните изисквания за приложение като топлопроводимост, електрически свойства и условия на околната среда. Използвайки уникалните свойства на всеки материал, керамичните платки продължават да революционизират различни индустрии със своята превъзходна производителност и издръжливост.