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PCB科技 - 使用陶瓷基板作為溫度感測器的優點

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PCB科技 - 使用陶瓷基板作為溫度感測器的優點

使用陶瓷基板作為溫度感測器的優點

2021-09-19
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Author:Frank

感測器是一種檢測設備,它感測量測的資訊,並根據特定規律將其轉換為電信號或其他所需形式的資訊輸出,從而滿足各種需求,如資訊的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制。 近年來,隨著汽車科技的不斷進步,許多感測器被安裝在汽車中,用於檢測溫度、壓力、位置和速度等參數。 囙此,對感測器的需求繼續大幅增長。 感測器中使用的資料,特別是基板資料,對其效能和可靠性起著至關重要的作用。 陶瓷基板以其獨特的優勢,已成為許多感測器製造商的首選。


根據現時的制造技術,濕度感測器可分為三種主要類型:集成感測器、薄膜感測器和厚膜感測器。 集成感測器是使用標準的矽基半導體積體電路工藝科技製造的,而用於對量測訊號進行初始處理的多個電路也集成在同一晶片上。 另一方面,薄膜感測器和厚膜感測器都是通過將電路直接印刷到基板上製成的,儘管它們的處理管道不同。 厚膜感測器是通過在基板上塗上漿料製成的,基板通常由氧化鋁陶瓷製成,並經過熱處理形成厚膜。 薄膜感測器是通過在陶瓷基板上沉積相應的敏感資料薄膜而形成的。


使用陶瓷基板有很多優點:

1、優异的導熱性:傳統鋁基電路板MCPCB的導熱係數為1-2W/mk,銅本身的導熱係數是383.8W/mk。但絕緣層的導熱係數較低,只有1.0左右的W/mk;相比之下,氧化鋁陶瓷的導熱係數在15-35W/mk之間,氮化鋁陶瓷的導熱率在170-230W/mk左右,遠高於銅基陶瓷材料的導熱係數。 氮化鋁陶瓷的導熱係數為170-230W/mk,遠高於銅基板的導熱係數2W/mk。


鋁/銅基電路板,雖然鋁本身具有良好的導熱性,但由於絕緣層的存在,整體導熱性受到影響。 在這種情況下,我們可以選擇陶瓷基板作為絕緣層,以鋁/銅為基材,從而提高整體導熱性。


陶瓷基板


2.熱膨脹係數高度匹配:濕度感測器的工作溫度範圍很廣,如果資料之間的熱膨脹係數在高溫和低溫環境下不匹配,可能會導致線路脫落,從而導致感測器故障。 陶瓷基板的熱膨脹係數更接近濕度感測器,囙此具有更好的穩定性。


3.絕緣性能優异:陶瓷基板的擊穿電壓高達20KV/mm,能有效防止短路損壞,為敏感元件提供終極保護。


4.介電損耗小:陶瓷基板適用於高頻電路的設計和組裝,囙此介電損耗非常小,感測器輸出的訊號可以達到無損水准。


5.耐腐蝕性强:陶瓷基板不含有機成分,囙此具有耐腐蝕、耐酸堿、耐高溫的特點,保證濕度感測器在惡劣環境下正常工作。


隨著科學技術的不斷進步,濕度感測器在各個領域的應用將越來越廣泛,其效能要求也將不斷提高。 作為濕度感測器的重要組成部分,陶瓷基板以其優异的導熱性、高匹配度的熱膨脹係數、優异的絕緣效能、較小的介電損耗和較强的耐腐蝕性等優點,無疑將提升濕度感測器的效能,為穩定工作提供强有力的保證。未來,隨著材料科學和制造技術的進一步發展,陶瓷基板在濕度感測器中的應用將更加廣泛,為我們的生活和工作帶來更多的便利和好處。