PCB Tecnico - Vantaggi prestazionali dei substrati ceramici e dei substrati in ferro

Il circuito stampato, noto anche come scheda PCB, substrato di alluminio, scheda ad alta frequenza, scheda di rame spessa, scheda di impedenza, scheda ceramica, circuito stampato, ecc., è il collegamento elettrico o vettore dell'isolamento elettrico tra vari componenti elettronici. L'ottimizzazione svolge un ruolo fondamentale; I materiali di substrato attualmente comunemente utilizzati comprendono principalmente: substrati ceramici, substrati in resina e materiali compositi a matrice metallica o metallica, tra i quali substrati ceramici hanno un eccellente isolamento elettrico, proprietà chimiche stabili e conducibilità termica., La resistenza meccanica, la resistenza alla rottura, la resistenza alle alte temperature e molte altre caratteristiche rendono i substrati ceramici il materiale preferito per i substrati del circuito elettronico ad alta potenza; I materiali di substrato ceramico comuni sul mercato comprendono principalmente: ceramica di ossido di berillio, ceramica di allumina e ceramica di nitruro di alluminio.

1. substrato ceramico dell'ossido di berillio (BeO): La sua conducibilità termica è alta come 250W/(mK). È un materiale dielettrico con proprietà elettriche, termiche e meccaniche uniche; ma perché la sua polvere contiene inalazione altamente tossica e a lungo termine causerà un inquinamento ambientale grave e pericoloso per la vita, motivo per cui il substrato ceramico dell'ossido di berillio non è stato ampiamente utilizzato.2. Substrato ceramico del nitruro di alluminio (AlN): La ceramica del nitruro di alluminio è un materiale ceramico ad alta conducibilità termica che dovrebbe sostituire parzialmente la ceramica dell'ossido di berillio; La sua conducibilità termica è alta fino a 200W/(mk), ed ha buona conducibilità termica, resistenza meccanica e resistenza alle alte temperature. A causa del processo e delle materie prime, il prezzo è superiore a quello della ceramica di allumina. Questo è il motivo per cui molti produttori preferiscono scegliere ceramiche di allumina con prestazioni inferiori come substrati.3. Substrato ceramico dell'allumina (Al2O3): La ceramica dell'allumina presenta i vantaggi di bassa perdita dielettrica, di alta resistenza meccanica e di buona stabilità chimica; Anche se la sua conducibilità termica è solo 28W/(m·K), le materie prime per allumina sono ottenute Abbondante e matura tecnologia di lavorazione, quindi è più facile essere accettato dai produttori in termini di prezzo. In quarto luogo, i substrati in ferro PCB sono ampiamente utilizzati a causa della loro buona conducibilità termica, dissipazione del calore, proprietà di isolamento elettrico e proprietà meccaniche di elaborazione. Nel processo di produzione dei produttori di circuiti stampati, è chiaro che il substrato di ferro PCB può essere diviso in tre strati, vale a dire lo strato del circuito (foglio di rame), lo strato isolante e lo strato base metallico. I substrati del ferro del PWB sono ampiamente usati in LED, condizionatori d'aria, automobili, forni, elettronica, luci stradali, alta potenza, ecc. Perché il substrato di ferro PCB può essere così ampiamente usato e utilizzato in prodotti high-tech. L'espansione termica, la stabilità dimensionale e le proprietà di dissipazione del calore del substrato di ferro PCB lo rendono adatto a prodotti più esigenti. Ora introdurremo le prestazioni rilevanti del substrato di ferro PCB. Substrato ferro5. Dissipazione del calore del substrato del ferro del PWB: Attualmente, molte schede bifacciali e multistrato hanno alta densità e alta potenza ed è difficile dissipare il calore. I substrati convenzionali del circuito stampato come FR4 e CEM3 sono conduttori termici poveri, con isolamento intercalare e il calore non può essere dissipato. Il riscaldamento locale delle apparecchiature elettroniche non può essere escluso, portando a guasti ad alta temperatura dei componenti elettronici e il substrato di ferro PCB può risolvere questo problema di dissipazione del calore. Oltre al substrato di ferro PCB, il substrato di rame ha una dissipazione del calore particolarmente buona, ma il prezzo è molto costoso. Stabilità dimensionale del substrato del ferro del PCB: schede stampate a base di alluminio, ovviamente la dimensione è molto più stabile delle schede stampate di materiali isolanti. I pannelli stampati a base di alluminio e i pannelli sandwich di alluminio sono riscaldati da 30 ° C a 140 ~ 150 ° C, con un cambiamento di dimensione di 2,5 ~ 3,0%.

Espansione termica del substrato di ferro PCB: L'espansione termica e la contrazione sono la natura comune dei materiali e i coefficienti di espansione termica dei materiali differenti sono diversi. Il bordo stampato a base di alluminio può risolvere efficacemente il problema di dissipazione del calore, alleviando così l'espansione termica e la contrazione di diverse sostanze sul bordo stampato e migliorando la durata e l'affidabilità dell'intera macchina e delle apparecchiature elettroniche. Soprattutto per risolvere il problema dell'espansione termica e della contrazione di SMT (Surface Mount Technology). Altri motivi per il substrato di ferro PCB: il substrato di ferro PCB ha un effetto schermante; sostituisce substrati ceramici fragili; essere certi di utilizzare la tecnologia di montaggio superficiale; riduce l'area effettiva della scheda stampata; sostituisce radiatori e altri componenti per migliorare la resistenza al calore del prodotto e le proprietà fisiche; Ridurre i costi di produzione e manodopera.