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PCB陶瓷基板究竟有什么优势特性

2022-09-20 04:08:12

了解功率激光切割比水刀切割和机械切割具有更高的精度,因为它们通常可以切割电路元件或特征基板±.在002,002±.010到.015将使用水刀切割。因此,在激光处理过程中,电路可以更小,在包装的单片陶瓷材料上材料上更紧密地切割。能够生产更小的产品.更密集的零件意味着每个零件的制造成本会更快,在较小的零件中产量会更高。

在单片化过程中,激光雕刻陶瓷是机械的“折断”电路可以密封得最紧,但也有一些缺点。


与机械钻孔相比,激光还可以钻出直径较小的通孔,激光钻孔为0.003英寸,机械钻孔为0.020英寸。然而,与机械钻孔不同(其壁是直的),激光钻孔的壁将逐渐变薄。因此,光束出口点的孔径将小于入口点的孔径,通常与材料厚度的10%相同。使用稍长的聚焦透镜可以实现更多⼩的锥。

PCB陶瓷基板由多种陶瓷材料制成,导热系数和热膨胀系数(CTE)在选择陶瓷材料时需要注意的两个主要特征。PCB中国使用的陶瓷材料是指氮化铝(AIN).氧化铝(AI2O3).氧化铍(BeO).碳化硅(SiC)这些陶瓷材料具有类似的化学和物理特性。我们将讨论三种常见陶瓷材料的特性。


一.常用陶瓷基板材料有三种性能:

与其他氧化铝陶瓷基板相比,氧化铝陶瓷,AI2O3的机械强度.化学稳定性.具有导热性和电气性能的优点。氧化铝是原料丰富时最常见的陶瓷基材,AI2O3陶瓷基板PCB汽车传感器电路.减震器和发动机。AI2O3陶瓷PCB提高稳定性提高了汽车电路的性能和热效率。


氮化铝陶瓷具有较高的导热性和热膨胀系数AIN作为PCB引人注目的两个特点是工业基板材料,AIN的热导率在170W/mk到200W/mk范围变化。氮化铝陶瓷基板CTE与硅半导体芯片相匹配,在两者之间建立良好的组合,使其装配可靠。AIN传感器电路用于汽车,因为它能承受极端的温度.同时提供高效的腐蚀和振动.传感器信号准确、灵敏。

氧化铍陶瓷,是一种PCB陶瓷基材材料的导热率约为AI2O3倍,且大于金属铝。BeO表现出比AIN化学稳定性和AI2O3相当于高电绝缘,BeO用于PCB高温应用或高密度空间限制PCB提供空气或液体冷却。


陶瓷基板


二.基于制造工艺PCB陶瓷基板类型

PCB与传统相比,陶瓷基板的制造工艺PCB简单地说,将导热陶瓷粉末与有机粘合剂混合,并进行热处理制造PCB陶瓷基板。通常,激光快速激活金属化(LAM)陶瓷基板技术PCB制造。除了使用的陶瓷材料,PCB根据制造工艺,陶瓷还有另一种分类:


1.陶瓷高温共烧(HTCC)-可在高温下运行,不会造成任何损坏,HTCCPCB这种结构始于原始陶瓷基材的制造,在制造的任何阶段都不添加玻璃材料。htcc制造过程和ltccPCB制造工艺相似,一个区别就是HTCCpcb气体环境中的烘烤温度约为1600~1700℃。HTCCPCB高共烧温度很高,至于钨的使用.金属导体的高熔点,如钼或锰,被用作电路痕迹。


2.LAM(激光活化金属化)-高能激光用于LAM电离陶瓷材料,电离陶瓷材料和金属一起成长,这两者之间建立了牢固的联系。


3.直接键合铜(DBC)-DBC在沉积过程之前或期间,在铜和陶瓷之间引入适量的氧气。沉积在1065℃~1083℃左右形成Cu-O共晶液与陶瓷基体发生化学反应,形成共晶液CuAlO2或CuAl2O4。铜箔还渗透到液体中,形成铜板与陶瓷基板的结合。


4.低温共烧陶瓷(LTCC)-为了构建LTCCPCB,陶瓷材料(如氧化铝)与约30%-50%的玻璃材料混合。为了使粘合剂合适,在混合物中加入有机粘合剂。将混合物铺在片材上晾干,然后根据每层的设计钻孔。通常,丝网印刷用于打印电路和填充LTCCPCB中的孔。LTCCPCB通过850~900℃加热气态烤箱。


5.直接镀铜(DPC)-DPC制造工艺采用物理气相沉积(PVD)在高温高压条件下,将铜键合在陶瓷基板上。


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