Płytki ceramiczne wykorzystują ceramikę jako materiał bazowy i wymagają znacznie wyższych temperatur produkcyjnych niż inne płytki drukowane. Jako materiały bazowe PCB, ceramika stosowana na PCB ma zalety zarówno FR4, jak i metalu. Materiały FR4 są izolujące elektrycznie, ale przewodność cieplna jest słaba; aluminium i miedź mają doskonałą przewodność cieplną, ale są przewodnikami. Płytki ceramiczne mają dobrą przewodność cieplną i nie wymagają warstwy izolacji elektrycznej, ponieważ ceramika jest dobrym izolatorem.

Kiedy ceramiczne płytki PCB są montowane z chipami LED, układami scalonymi i innymi komponentami, stają się ceramicznymi płytkami PCBA. Diody LED można montować na ceramicznych płytkach drukowanych metodą spajania drutem lub metodą flip-chip. Ceramiczne PCBA są zwykle podstawowymi częściami w zastosowaniach o dużej mocy i wysokiej częstotliwości, takich jak sterowniki mocy w skali samochodu, zmienne układy optyczne, konwertery wymienne, baterie słoneczne, wysokoprądowe światła LED...

Dlaczego ceramiczna płytka PCB jest tak popularna?

Wysoka rozszerzalność cieplna

Pierwszym powodem, dla którego płytki ceramiczne są tak popularne w branży elektronicznej, jest ich doskonała rozszerzalność cieplna. Warto zauważyć, że przewodnictwo cieplne podstawy ceramicznej jest prawie takie samo jak krzem i może pełnić funkcję materiału łączącego. Poza tym możesz go użyć jako izolatora. Dlatego też maksymalne wykorzystanie właściwości termicznych płyt ceramicznych, nawet w niesprzyjających warunkach.

Stabilność

Zastosowanie ceramiki zapewnia stabilną pojemność dielektryczną, a balans można zmienić na częściową utratę częstotliwości radiowych, aby zwiększyć moc urządzenia. Mimo to, pomimo twardości powierzchni, materiały ceramiczne charakteryzują się wrodzoną odpornością na erozję chemiczną. Odporność chemiczna ceramiki może zmienić się na odporność na ciecze i wilgoć.

Wszechstronność

Możesz stworzyć kilka przypadków użycia, aby zintegrować metalową płytę rdzeniową o wysokiej rozszerzalności cieplnej. Poza tym nadal można zamienić metalowy rdzeń w niezawodne przewodniki za pomocą techniki spiekania. Dlatego zastosowanie płytek ceramicznych PCB jest korzystne ze względu na wysokie temperatury przetwarzania.

Trwałość

Proces produkcji płyt ceramicznych zapewnia trwałość dzięki wykorzystaniu unikalnych właściwości, takich jak wytrzymałość. To zapobiega zużyciu PCB. Możesz więc mieć pewność, że nie zmienisz swojej płytki PCB wkrótce ze względu na jej zdolność do powolnego starzenia. Również wysoka odporność termiczna płytki ceramicznej sprawia, że ​​zakłada ona spowolniony proces rozkładu.

Zdolność adaptacji

Wreszcie, zastosowanie metalowych rdzeni może służyć jako nieelastyczne nośniki, które zapewniają sztywność mechaniczną. Ta właściwość ułatwia stosowanie płytek ceramicznych w dowolnym stanie materii ze względu na wysoką odporność na korozję i normalne zużycie.

Zalety ceramicznej płytki drukowanej

Rozpraszanie ciepła to kluczowa zaleta ceramiki w porównaniu z bardziej konwencjonalnymi materiałami, takimi jak FR-4 i metalizowana płytka drukowana. Ponieważ komponenty są umieszczane bezpośrednio na płytach, a nie ma warstwy izolacyjnej, przepływ ciepła przez płyty jest znacznie bardziej wydajny. Ponadto materiał ceramiczny może cierpieć z powodu wysokich temperatur pracy (do 350°C), co więcej, ma dość niski współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE), co pozwala na dodatkowe opcje kompatybilności przy projektowaniu PCB.

W porównaniu z tradycyjnymi płytkami PCB, których podłożem jest włókno szklane epoksydowe, poliimid, polistyren i żywica fenolowa, płytki ceramiczne charakteryzują się następującymi właściwościami:

Doskonała przewodność cieplna

Odporność na erozję chemiczną

Kompatybilna intensywność mechaniczna

Ułatw wdrożenie śledzenia o wysokiej gęstości

Kompatybilność komponentów CTA

Ostatni punkt

Tradycyjne płytki PCB w połączeniu z organicznymi podłożami fundamentowymi rozwijają się w kierunku pewnej niezwykłej gęstości, wysokiej niezawodności, dobrej dokładności i trwałości wraz z wprowadzeniem technologii chipowej w przemyśle elektronicznym. Płytki z obwodami ceramicznymi są rzeczywiście nowym typem PCB, który zyskuje na znaczeniu w przemyśle elektronicznym ze względu na ich odmienne właściwości.

Płytki ceramiczne mają wiele zalet w porównaniu z konwencjonalnymi płytkami. Płytki ceramiczne są bardziej elastyczne, mniej złożone i działają lepiej niż konwencjonalne płytki drukowane ze względu na ich doskonałą przewodność cieplną i niski współczynnik rozszerzalności (CTE). Inżynierowie uważają, że te płytki PCB są najlepszym wyborem do miniaturyzacji najnowocześniejszych gadżetów elektrycznych. Mamy nadzieję, że wpadłeś na pomysł, jak poznać najlepszą ceramiczną płytkę drukowaną i teraz możesz wybrać najlepszą dla siebie.