Leiterplattentechnisch - Leistungsvorteile von keramischen Substraten und Eisensubstraten

Leiterplatte, auch bekannt als Leiterplatte, Aluminiumsubstrat, Hochfrequenzplatte, dicke Kupferplatte, Impedanzplatte, Keramikplatte, Leiterplatte usw., ist die elektrische Verbindung oder elektrische Isolierungsträger zwischen verschiedenen elektronischen Komponenten. Optimierung spielt eine entscheidende Rolle; Derzeit häufig verwendete Substratmaterialien umfassen hauptsächlich: Keramiksubstrate, Harzsubstrate und Metall- oder Metallmatrix-Verbundwerkstoffe, unter denen Keramiksubstrate eine hervorragende elektrische Isolierung, stabile chemische Eigenschaften und Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Mechanische Festigkeit, Bruchfestigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und viele andere Eigenschaften machen keramische Substrate zum bevorzugten Material für Hochleistungssubstrate elektronischer Schaltungen; Die gebräuchlichen keramischen Substratmaterialien auf dem Markt umfassen hauptsächlich: Berylliumoxidkeramik, Aluminiumoxidkeramik und Aluminiumnitridkeramik.

1. Berylliumoxid (BeO) keramisches Substrat: Seine Wärmeleitfähigkeit ist so hoch wie 250W/(mK). Es ist ein dielektrisches Material mit einzigartigen elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften; Aber weil sein Pulver hochgiftige, langfristige Inhalation enthält, verursacht es lebensbedrohliche und ernsthafte Umweltverschmutzung, weshalb das Berylliumoxid-Keramiksubstrat nicht weit verbreitet ist.2. Aluminiumnitrid (AlN)-Keramiksubstrat: Aluminiumnitridkeramik ist ein keramisches Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, das Berylliumoxidkeramik teilweise ersetzen soll; Seine Wärmeleitfähigkeit ist so hoch wie 200W/(mk), und es hat gute Wärmeleitfähigkeit, mechanische Festigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit. Aufgrund des Verfahrens und der Rohstoffe ist der Preis höher als der von Aluminiumoxidkeramik. Aus diesem Grund bevorzugen viele Hersteller Aluminiumoxidkeramik mit geringerer Leistung als Substrate.3. Keramiksubstrat Aluminiumoxid (Al2O3): Aluminiumoxidkeramik hat die Vorteile des niedrigen dielektrischen Verlustes, der hohen mechanischen Festigkeit und der guten chemischen Stabilität; Obwohl seine Wärmeleitfähigkeit nur 28W/(m·K) ist, werden die Rohstoffe für Aluminiumoxid erhalten Reichlich und ausgereifte Verarbeitungstechnologie, so dass es einfacher ist, von den Herstellern in Bezug auf den Preis akzeptiert zu werden. Viertens sind PCB-Eisensubstrate aufgrund ihrer guten Wärmeleitfähigkeit, Wärmeableitung, elektrischen Isolationseigenschaften und mechanischen Verarbeitungseigenschaften weit verbreitet. Im Produktionsprozess von Leiterplattenherstellern ist klar, dass das PCB-Eisensubstrat in drei Schichten unterteilt werden kann, nämlich die Schaltungsschicht (Kupferfolie), die Isolierschicht und die Metallgrundschicht. PCB-Eisensubstrate sind weit verbreitet in LEDs, Klimaanlagen, Autos, Öfen, Elektronik, Straßenlaternen, hoher Leistung usw. Warum PCB-Eisensubstrat so weit verbreitet und in High-Tech-Produkten verwendet werden kann. Die thermische Ausdehnung, Dimensionsstabilität und Wärmeableitungseigenschaften des PCB-Eisensubstrats machen es anspruchsvolleren Produkten gerecht. Jetzt werden wir die relevante Leistung des PCB-Eisensubstrats vorstellen. Eisensubstrat5. PCB-Eisensubstrat Wärmeableitung: Derzeit haben viele doppelseitige und mehrschichtige Leiterplatten eine hohe Dichte und hohe Leistung, und es ist schwierig, Wärme abzuleiten. Herkömmliche Leiterplattensubstrate wie FR4 und CEM3 sind schlechte Wärmeleiter, mit Zwischenschichtisolierung, und Wärme kann nicht abgeleitet werden. Lokale Erwärmung elektronischer Geräte kann nicht ausgeschlossen werden, was zu einem Hochtemperaturausfall elektronischer Komponenten führt, und das PCB-Eisensubstrat kann dieses Wärmeableitungsproblem lösen. Neben dem PCB-Eisensubstrat hat das Kupfersubstrat eine besonders gute Wärmeableitung, aber der Preis ist sehr teuer. Dimensionsstabilität des PCB-Eisensubstrats: Leiterplatten auf Aluminiumbasis, offensichtlich ist die Größe viel stabiler als Leiterplatten aus Isoliermaterialien. Aluminiumbasierte Druckplatten und Aluminiumsandwichplatten werden von 30°C zu 140~150°C erhitzt, mit einer Größenänderung von 2.5~3.0%.

Wärmeausdehnung von PCB-Eisensubstrat: Wärmeausdehnung und Kontraktion sind die gemeinsame Natur von Materialien, und die Wärmeausdehnungskoeffizienten verschiedener Materialien sind unterschiedlich. Die auf Aluminium basierende Leiterplatte kann das Wärmeableitungsproblem effektiv lösen und dadurch die thermische Ausdehnung und Kontraktion verschiedener Substanzen auf der Leiterplatte lindern und die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der gesamten Maschine und der elektronischen Ausrüstung verbessern. Besonders zur Lösung des Problems der thermischen Ausdehnung und Kontraktion von SMT (Surface Mount Technology). Andere Gründe für PCB-Eisensubstrat: PCB-Eisensubstrat hat eine abschirmende Wirkung; ersetzt spröde keramische Substrate; Sie können sicher sein, dass die Oberflächenmontagetechnik verwendet wird; reduziert die tatsächliche effektive Fläche der Leiterplatte; ersetzt Heizkörper und andere Komponenten, um die Hitzebeständigkeit und die physikalischen Eigenschaften des Produkts zu verbessern; Reduzieren Sie Produktionskosten und Arbeitskräfte.