Teknik PCB - Keuntungan prestasi substrat keramik dan substrat besi

Papan sirkuit, juga dikenali sebagai papan PCB, substrat aluminium, papan frekuensi tinggi, papan tembaga tebal, papan impedance, papan keramik, papan sirkuit, dll., adalah sambungan elektrik atau pembawa isolasi elektrik diantara pelbagai komponen elektronik. Optimisasi bermain peran penting; bahan-bahan substrat yang biasa digunakan sekarang melibatkan: substrat keramik, substrat resin, dan bahan-bahan komposit logam atau matriks logam, di antara mana substrat keramik mempunyai insulasi elektrik yang baik, ciri-ciri kimia stabil, dan konduktiviti panas. Kekuatan mekanik, resistensi kerosakan, resistensi suhu tinggi dan banyak ciri-ciri lain menjadikan substrat keramik bahan yang disukai untuk substrat sirkuit elektronik kuasa tinggi; bahan-bahan keramik biasa di pasar mengandungi: keramik oksid beryllium, keramik alumina dan keramik nitrid aluminum.

1. Substrat keramik oksid beryllium (BeO): konduktivitas panasnya adalah setinggi 250W/(mK). Ia adalah bahan dielektrik dengan sifat elektrik, panas dan mekanik unik; tetapi kerana bubuknya mengandungi inhalasi yang sangat beracun, jangka panjang Ia akan menyebabkan pencemaran alam sekitar yang berbahaya dan serius, sebab itulah substrat keramik oksid beryllium tidak digunakan secara luas.2. Aluminum nitride (AlN) substrat keramik: Aluminum nitride ceramic is a high thermal conductivity ceramic material that is expected to partially replace beryllium oxide ceramics; konduktivitas panasnya adalah setinggi 200W/(mk), dan ia mempunyai konduktivitas panas yang baik, kekuatan mekanik dan resistensi suhu yang tinggi. Kerana proses dan bahan mentah, harga lebih tinggi daripada keramik alumina. Inilah sebabnya banyak pembuat lebih suka memilih keramik alumina dengan prestasi yang lebih rendah sebagai substrat.3. Alumina (Al2O3) substrat keramik: Alumina keramik mempunyai keuntungan kehilangan dielektrik rendah, kekuatan mekanik tinggi, dan kestabilan kimia yang baik; walaupun konduktiviti panasnya hanya 28W/(m ·K), bahan-bahan mentah untuk alumina diperoleh teknologi pemprosesan yang banyak dan dewasa, jadi ia lebih mudah diterima oleh penghasil dalam terma harga. Keempat, substrat besi PCB digunakan secara luas kerana konduktiviti panas yang baik, penyebaran panas, ciri-ciri insulasi elektrik dan ciri-ciri pemprosesan mekanik. Dalam proses produksi pembuat papan sirkuit, jelas bahawa substrat besi PCB boleh dibahagi menjadi tiga lapisan, iaitu lapisan sirkuit (foil tembaga), lapisan pengisihan dan lapisan dasar logam. Substrat besi PCB digunakan secara luas dalam LED, AC, kereta, oven, elektronik, lampu jalan, kuasa tinggi, dll. Mengapa substrat besi PCB boleh digunakan secara luas dan digunakan dalam produk teknologi tinggi. Kembangan panas, kestabilan dimensi, dan ciri-ciri penyebaran panas bagi substrat besi PCB membuatnya memenuhi produk yang lebih memerlukan. Sekarang kita akan memperkenalkan prestasi berkaitan dengan substrat besi PCB. Substrat besi5. Pencerahan panas substrat besi PCB: Pada masa ini, banyak papan dua sisi dan berbilang lapisan mempunyai densiti tinggi dan kuasa tinggi, dan ia sukar untuk menyebar panas. Substrat papan sirkuit cetak konvensional seperti FR4 dan CEM3 adalah konduktor panas yang lemah, dengan izolasi antar lapisan, dan panas tidak boleh disebar. Penghangatan setempat peralatan elektronik tidak dapat dikeluarkan, menyebabkan kegagalan suhu tinggi komponen elektronik, dan substrat besi PCB boleh menyelesaikan masalah penyebaran panas ini. Selain substrat besi PCB, substrat tembaga mempunyai penyebaran panas yang sangat baik, tetapi harganya sangat mahal. Kestabilan dimensi substrat besi PCB: papan cetak berdasarkan aluminum, jelas saiz jauh lebih stabil daripada papan cetak bahan yang mengisolasi. Papan cetak berasaskan aluminum dan panel sandwich aluminum dihangat dari 30°C ke 140~150°C, dengan perubahan saiz 2.5~3.0%.

Pembangunan panas substrat besi PCB: Pembangunan panas dan kontraksi adalah sifat biasa bahan-bahan, dan koeficien pembangunan panas bahan-bahan berbeza berbeza. Papan cetak berdasarkan aluminum boleh secara efektif menyelesaikan masalah penyebaran panas, dengan itu mengurangi pengembangan panas dan kontraksi bahan-bahan berbeza di papan cetak, dan meningkatkan kesiapan dan kepercayaan seluruh mesin dan peralatan elektronik. Terutama untuk menyelesaikan masalah pengembangan panas dan kontraksi SMT (Surface Mount Technology). Alasan lain untuk substrat besi PCB: substrat besi PCB mempunyai kesan perisai; menggantikan substrat keramik lemah; pastikan menggunakan teknologi pemasangan permukaan; mengurangkan kawasan efektif sebenar papan cetak; menggantikan radiator dan komponen lain untuk meningkatkan resistensi panas produk dan ciri-ciri fizikal; Kurangkan biaya produksi dan kerja.