PCB 기술 - 온도 센서로 세라믹 기판 사용의 장점

센서는 측정된 정보를 감지하고 특정 규칙에 따라 전기 신호 또는 기타 필요한 형태의 정보 출력으로 변환하여 정보의 전송, 처리, 저장, 표시, 기록 및 제어와 같은 다양한 요구를 충족시키는 감지 장치입니다.최근 몇 년 동안 자동차 기술이 발전함에 따라 많은 센서가 자동차에 설치되어 온도, 압력, 위치 및 속도 등의 매개 변수를 감지하는 데 사용됩니다.이에 따라 센서에 대한 수요는 계속 크게 늘고 있다.센서에 사용되는 재료, 특히 기판 재료는 성능과 신뢰성에 매우 중요한 역할을 한다.세라믹 기판은 독특한 장점으로 많은 센서 제조업체들이 선호하고 있습니다.

현재 제조 공정에 따르면 습도 센서는 통합 센서, 필름 센서 및 두꺼운 필름 센서의 세 가지 주요 유형으로 나눌 수 있습니다.집적센서는 표준 실리콘 기반 반도체 집적회로 공정 기술로 만들어지며, 측정 신호를 초기 처리하는 데 사용되는 여러 회로도 같은 칩에 집적된다.다른 한편으로 박막센서와 두꺼운 박막센서는 모두 전기회로를 직접 기판에 인쇄하여 만든것인데 비록 그들의 처리방식이 다르지만 말이다.두꺼운 막 센서는 기판에 펄프를 발라 만든 것으로, 기판은 보통 산화알루미늄 세라믹으로 만들어지며 열처리를 거쳐 두꺼운 막을 형성한다.박막 센서는 세라믹 기판에 해당 민감한 재료인 박막을 퇴적해 형성된다.

세라믹 기판을 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.

1. 우수한 열전도성: 전통적인 알루미늄 기반 회로기판 MCPCB의 열전도 계수는 1-2W/mk이고 구리 자체의 열전도 계수는 383.8W/mk이다. 그러나 절연층의 열전도 계수는 1.0 정도의 W/mk로 비교적 낮다. 이에 비해 산화알루미늄 세라믹의 열전도 계수는 15-35W/mk 사이이고 질화 알루미늄 세라믹의 열전도율은 170-230mk 정도의 구리 재료보다 높다.질화 알루미늄 세라믹의 열전도 계수는 170-230W/mk로 구리 기판의 열전도 계수 2W/mk보다 훨씬 높다.

알루미늄/동기 회로 기판은 알루미늄 자체는 좋은 열전도성을 가지고 있지만 절연층의 존재로 인해 전체적인 열전도성이 영향을 받는다.이 경우 우리는 세라믹 기판을 절연층으로 선택하고 알루미늄/구리를 기재로 하여 전체적인 열전도성을 높일 수 있다.

2.열팽창 계수 높이 일치: 습도 센서의 작동 온도 범위는 매우 넓습니다. 재료 간의 열팽창 계수가 고온과 저온 환경에서 일치하지 않으면 선로가 떨어져 센서가 고장 날 수 있습니다.세라믹 기판의 열팽창 계수는 습도 센서에 더 가깝기 때문에 안정성이 더 좋다.

3.절연 성능 우수: 세라믹 기판의 뚫기 전압은 20KV/mm에 달해 단락 손상을 효과적으로 방지하고 민감한 부품에 궁극적인 보호를 제공합니다.

4.개전 손실이 적다: 세라믹 기판은 고주파 회로의 설계와 조립에 적용되기 때문에 개전 손실이 매우 적고 센서가 출력하는 신호는 무손실 수준에 도달할 수 있다.

5.내부식성이 강하다: 세라믹 기판은 유기성분이 함유되어 있지 않기 때문에 내부식, 내산염기, 내고온의 특징을 가지고 있으며 습도 센서가 열악한 환경에서 정상적으로 작동하도록 보장한다.

과학 기술의 끊임없는 진보에 따라 습도 센서는 각 분야에서 점점 더 광범위하게 응용될 것이며, 그 성능 요구도 끊임없이 향상될 것이다.습도 센서의 중요한 구성 부분으로서 세라믹 기판은 우수한 열전도성, 높은 매칭도의 열팽창계수, 우수한 절연성능, 비교적 작은 매전손실과 비교적 강한 내부식성 등 장점으로 의심할 여지 없이 습도 센서의 성능을 향상시키고 안정적인 작업을 위해 강력한 보증을 제공할 것이다. 앞으로 재료 과학과 제조 공정이 진일보 발전함에 따라 세라믹 기판은 습도 센서에서 더욱 광범위하게 응용되어 우리의 생활과 더욱 편리함을 가져다 줄 것이다.