PCB קרמיים משתמשים בקרמיקה כחומרי הבסיס שלהם, והם דורשים טמפרטורות ייצור גבוהות בהרבה משל PCB אחרים. כחומרי בסיס PCB, לקרמיקה המשמשת עבור PCB יש את היתרונות של FR4 ומתכת כאחד. חומרי FR4 מבודדים חשמלית, אך המוליכות התרמית ירודה; לאלומיניום ולנחושת יש מוליכות תרמית מצוינת, אבל הם מוליכים. ל-PCB קרמיים יש מוליכות תרמית טובה ואינם דורשים שכבת בידוד חשמלית שכן קרמיקה היא מבודדת טובה.

כאשר PCBs קרמיים מורכבים עם שבבי LED, ICs ורכיבים אחרים, הם הופכים ל-PCBA קרמיים. ניתן להרכיב נורות LED על לוחות ה-PCB הקרמיים באמצעות חיבור חוט או שיטת Flip-Chip. PCBAs קרמיים הם בדרך כלל חלקי הליבה ביישומים בעלי הספק גבוה ותדרים גבוהים, כגון בקרי כוח בקנה מידה מכוניות, מערכות אופטיות משתנות, ממירי חליפין, סוללות אנרגיה סולארית, נורות LED עם זרם גבוה...

מדוע PCB קרמי כל כך פופולרי?

התרחבות תרמית גבוהה

הסיבה הראשונה שבגללה לוחות קרמיקה כל כך פופולריים בתחום האלקטרוניקה היא התרחבות המקדם התרמי המעולה שלהם. טוב לציין שהעברת החום הבסיסית הקרמית כמעט תואמת סיליקון ויכולה לשמש כחומר חיבור. חוץ מזה, אתה יכול להשתמש בו בתור מבודד. לכן, יש שימוש מרבי בתכונות התרמיות של לוחות קרמיקה, גם בתנאים שליליים.

יַצִיבוּת

היישום של קרמיקה מביא ליכולת דיאלקטרית יציבה, ואתה יכול לשנות את האיזון לאובדן תדרי רדיו חלקי כדי להגביר את הספק המכשיר שלך. ובכל זאת, למרות קשיחות פני השטח, חומרים קרמיים מגיעים עם עמידות אינהרנטית נגד שחיקה כימית. העמידות הכימית של קרמיקה יכולה להשתנות לעמידות בפני נוזלים ולחות.

רבגוניות

אתה יכול ליצור מספר מקרי שימוש לשילוב לוח ליבת מתכת עם התפשטות תרמית גבוהה. חוץ מזה, אתה עדיין יכול להפוך את ליבת המתכת למוליכים אמינים באמצעות טכניקת סינטר. לכן, היישום של PCB קרמי מועיל בגלל טמפרטורות העיבוד הגבוהות שלו.

עֲמִידוּת

תהליך ייצור לוח הקרמיקה יוצר עמידות באמצעות שימוש בתכונות ייחודיות, כגון קשיחות. זה מונע את ה-PCB שלך מבלאי. אז אתה יכול להיות בטוח שלא תשנה את ה-PCB שלך בקרוב בגלל יכולת ההזדקנות האיטית שלו. כמו כן, ההתנגדות התרמית הגבוהה של PCB קרמי גורמת לו להניח תהליך פירוק מואט.

סְגִילוּת

לבסוף, השימוש בליבות מתכת יכול לשמש כמנשאים לא גמישים המציעים קשיחות מכנית. תכונה זו מקלה על השימוש ב-PCB קרמיים בכל מצב של חומר בגלל העמידות הגבוהה בפני קורוזיה ובלאי רגיל.

היתרונות של PCB קרמי

פיזור חום הוא היתרון המרכזי שיש לקרמיקה על פני חומרים קונבנציונליים יותר כגון FR-4 ו-PCB מצופה מתכת. מכיוון שהרכיבים מונחים ישירות על הלוחות, ואין שכבת בידוד, זרימת החום דרך הלוחות יעילה הרבה יותר. בנוסף, חומר קרמי עלול לסבול מטמפרטורות עבודה גבוהות (עד 350 מעלות צלזיוס), מה גם שיש לו מקדם התפשטות תרמית (CTE) נמוך למדי, מה שמאפשר אפשרויות תאימות נוספות לתכנון PCB.

לעומת PCB מסורתיים שחומרי המצע שלהם הם סיבי זכוכית אפוקסי, פוליאמיד, פוליסטירן ושרף פנולי, PCB קרמי מציג את התכונות הבאות:

מוליכות תרמית מעולה

להתנגד לשחיקה כימית

עוצמה מכנית תואמת

הקל על יישום מעקב בצפיפות גבוהה

תאימות רכיבי CTA

הנקודה האחרונה

PCBs מסורתיים בשילוב עם מצעי יסוד אורגניים מתקדמים לעבר צפיפות יוצאת דופן מסוימת, אמינות גבוהה, דיוק טוב ועמידות עם הכנסת טכנולוגיית השבבים בתעשיית האלקטרוניקה. לוחות מעגלים קרמיים הם אכן סוג חדש של PCB שצובר בולטות בתעשיית האלקטרוניקה בשל המאפיינים המובהקים שלהם.

PCB קרמיים מספקים יתרונות רבים על פני לוחות קונבנציונליים. לוחות מעגלים קרמיים ניתנים להתאמה, פחות מורכבים ומתפקדים טוב יותר ממעגלים רגילים בשל מוליכות החום המעולה שלהם ומקדם ההתפשטות הנמוך (CTE). מהנדסים מאמינים ש-PCB אלו הם הבחירה הטובה ביותר למזעור גאדג'טים חשמליים חדישים. יש לקוות שקיבלת את הרעיון כיצד לדעת את ה-PCB הקרמי הטוב ביותר ועכשיו אתה יכול לבחור את הטוב ביותר עבורך.