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陶瓷PCB板到底好在哪?
返回列表 来源: 发布日期: 2020.06.24

一、为什么使用陶瓷PCB电路板

        PCB一般由铜和基材制成,基材多为玻璃纤维(FR-4)、脲醛树脂(FR-3)等材料,胶粘剂有酚醛树脂、环氧树脂等。在PCB的生产过程中,由于焊接应力、有机化学元素、生产工艺差,或者由于设计过程中两边铺铜不同,很容易造成 PCB不同程度的胀缩。

         陶瓷PCB板是另一种印刷电路板,由于其散热性能、载流能力、介电强度、线膨胀系数等,必须远远优于普通玻璃纤维印刷电路板,因此被广泛应用于大功率电力电子技术控制模块、航空航天等领域,军用电子设备和其他商品。与一般的 PCB应用粘合剂,铜和基板结合在一起。陶瓷 PCB板是在高温自然环境下,根据粘接方法,将铜与陶瓷基板拼接在一起。组合性强,铜不易脱落,可信度高,在高温高湿的自然环境中性能稳定。

 

二、陶瓷基板的关键材料

氧化铝(Al2O3氧化铝是陶瓷基片中最常见的基板原料。与大多数金属氧化物陶瓷相比,由于其相对的机械设备、热性能和电学性能,具有较高的抗压强度和有机化学可靠性,其原料来源多种多样,适合于各种工艺生产和制造,其外观也各不相同。根据氧化铝含量的不同,可分为75瓷、96瓷和99.5瓷。氧化铝的电学性能几乎不受氧化铝用量的影响,但机械设备性能和热导率会发生变化。在低纯度的衬底上,有较多的夹层玻璃和较高的粗糙度。衬底纯度越高,越光滑,密度越高,介电损耗越低,但价格越高。

 

氧化铍(BeO比铝具有更高的热导率。它可以用于需要高导热系数的地方。当温度超过300℃时,会迅速下降。但由于其毒副作用,其发展趋势有限。

 

氮化铝(AlN陶瓷是一种以AlN粉体为主要晶相的陶瓷。与氧化铝陶瓷基板相比,接地电阻和绝缘层具有较高的抗压强度和较低的相对介电常数。它的导热系数是Al2O37-10倍,其CTE与硅单晶相似,这对大功率集成电路芯片尤为重要。在生产过程中,残余氧对 AlN的导热系数有很大的影响。降低氧含量可显著提高导热系数。目前,加工工艺制造水平的导热系数在 170W/m·K)以上不是问题。

 陶瓷PCB板

       在综合性的基础上,可以理解,氧化铝陶瓷由于其优异的综合性能,在微电子技术、输出功率电子器件、混合微电子技术、功率模块等行业仍处于领先地位。与目前同规格(100×100×mm)不同原料的陶瓷基板市场价格相比:96%氧化铝9.5元、 99%氧化铝18元、氮化铝150元、氧化铍650元,可见不同基板的价格差异也很大。

三、陶瓷PCB板的优势与劣势

       优势电缆载流量大。100A电流以0.2mm厚铜体为基础连续,温升约17℃100A电流以 3mm0.2mm厚铜体为基础连续,上下温升仅5℃;具有较强的散热性能,线膨胀系数低,外观稳定,而且不容易变形和收缩。介电强度好,抗压强度高,保证生命安全和机械设备。它有很强的结合和粘结技术,所以铜铺位不容易掉下来。

         可靠性高,在高温高湿的自然环境中,性能稳定的缺陷很容易被破坏,它是最关键的缺陷,这导致电路板的总面积很小。价格昂贵,电子设备的标准越来越高,陶瓷电路板仍在一些高档商品中使用,低端商品根本不易应用。

 

 四、陶瓷PCB板的主要用途

大功率电力电子技术控制模块、太阳能发电太阳能电池板组件等高频电力变压器、带中间继电器的汽车电子产品、航天和军用电子设备用大功率LED照明商品通信天线、汽车点火器等。

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