Technologie PCB - Avantages de l'utilisation d'un substrat en céramique comme capteur de température

Un capteur est un dispositif de détection qui détecte les informations mesurées et les convertit en un signal électrique ou en une autre forme de sortie d'information requise selon une loi spécifique, répondant ainsi à divers besoins tels que la transmission, le traitement, le stockage, l'affichage, l'enregistrement et le contrôle des informations. Ces dernières années, avec les progrès continus de la technologie automobile, de nombreux capteurs ont été installés dans les voitures pour détecter des paramètres tels que la température, la pression, la position et la vitesse. Par conséquent, la demande de capteurs continue de croître considérablement. Les matériaux utilisés dans les capteurs, en particulier les matériaux du substrat, jouent un rôle essentiel dans leurs performances et leur fiabilité. Les substrats en céramique, avec leurs avantages uniques, sont devenus le premier choix de nombreux fabricants de capteurs.

Selon le processus de fabrication actuel, les capteurs d'humidité peuvent être divisés en trois types principaux: capteurs intégrés, capteurs à film mince et capteurs à film épais. Le capteur intégré est fabriqué à l'aide de la technologie standard des circuits intégrés semi - conducteurs à base de silicium, tandis que plusieurs circuits pour le traitement initial du signal de mesure sont également intégrés sur la même puce. D'autre part, le capteur à film mince et le capteur à film épais sont tous deux réalisés par impression directe du circuit sur le substrat, bien qu'ils soient traités différemment. Les capteurs à film épais sont réalisés par enduction d'une pâte sur un substrat, généralement en céramique d'alumine, et soumis à un traitement thermique pour former un film épais. Les capteurs à couches minces sont formés par dépôt d'un film mince correspondent de matériau sensible sur un substrat céramique.

L'utilisation de substrats céramiques présente de nombreux avantages:

1, excellente conductivité thermique: la conductivité thermique de la carte à circuit imprimé traditionnelle à base d'aluminium mcpcb est de 1 - 2 W / MK, la conductivité thermique du cuivre lui - même est de 383,8 W / MK. Mais la conductivité thermique de la couche isolante est faible, seulement environ 1,0 W / MK; en comparaison, la conductivité thermique de la céramique d'alumine est comprise entre 15 - 35 W / MK, la conductivité thermique de la céramique de nitrure d'aluminium est d'environ 170 - 230 W / MK, beaucoup plus élevée que la conductivité thermique du matériau céramique à base de cuivre. La conductivité thermique des céramiques en Nitrure d'aluminium est de 170 - 230 W / MK, ce qui est beaucoup plus élevé que la conductivité thermique des substrats en cuivre de 2 W / MK.

Carte à base d'aluminium / cuivre, bien que l'aluminium lui - même ait une bonne conductivité thermique, la conductivité thermique globale est affectée par la présence de la couche isolante. Dans ce cas, nous pouvons choisir un substrat en céramique comme couche isolante, avec Aluminium / cuivre comme substrat, améliorant ainsi la conductivité thermique globale.

2. Ajustement de la hauteur du coefficient de dilatation thermique: la plage de température de fonctionnement du capteur d'humidité est large, si le coefficient de dilatation thermique entre les matériaux ne correspond pas dans un environnement à haute et basse température, il peut provoquer la chute de la ligne, ce qui peut entraîner un dysfonctionnement du capteur. Le substrat en céramique a un coefficient de dilatation thermique plus proche du capteur d'humidité et donc une meilleure stabilité.

3. Excellente performance d'isolation: la tension de claquage du substrat en céramique jusqu'à 20kV / MM peut empêcher efficacement les dommages de court - circuit et fournir une protection ultime aux éléments sensibles.

4. Petites pertes diélectriques: le substrat en céramique convient à la conception et à l'assemblage de circuits haute fréquence, de sorte que les pertes diélectriques sont très petites et que le signal de sortie du capteur peut atteindre un niveau sans perte.

5. Forte résistance à la corrosion: le substrat en céramique ne contient pas de composants organiques, il est donc résistant à la corrosion, résistant aux acides et aux alcalis, résistant aux températures élevées, garantissant le fonctionnement normal du capteur d'humidité dans un environnement difficile.

Avec les progrès continus de la science et de la technologie, les capteurs d'humidité seront de plus en plus utilisés dans divers domaines et leurs exigences de performance ne cesseront d'augmenter. En tant que composant important du capteur d'humidité, le substrat en céramique, avec ses avantages tels que son excellente conductivité thermique, son coefficient de dilatation thermique adapté, ses excellentes propriétés isolantes, ses faibles pertes diélectriques et sa forte résistance à la corrosion, améliorera sans aucun doute les performances du capteur d'humidité et fournira une garantie forte Pour un travail stable. À l'avenir, avec le développement ultérieur de la science des matériaux et du processus de fabrication, l'application du substrat en céramique dans le capteur d'humidité sera plus large, apportant plus de commodité et d'avantages à notre vie et à notre travail.