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Fabricación de PCB de sustrato de cerámica. Fabricación de PCB multicapa de cerámica, El sustrato cerámico se refiere a una placa de proceso especial donde la lámina de cobre se une directamente a la superficie. (un solo lado o doble lado) de alúmina (AL2O3) o nitruro de aluminio (AlN) sustrato cerámico a alta temperatura. Comparado con el sustrato tradicional FR-4 o aluminio, El sustrato compuesto ultrafino tiene un excelente rendimiento de aislamiento eléctrico., alta conductividad térmica, excelente soldabilidad suave y alta fuerza de adhesión, y se pueden grabar varios gráficos como la PCB, con gran capacidad de carga de corriente. Es adecuado para productos con alta generación de calor. (LED de alto brillo, energía solar), y su excelente resistencia a la intemperie es más adecuada para ambientes exteriores hostiles.
¿Cuáles son los tipos de sustratos cerámicos??
1. Según la materia
1). AL2O3: Hasta ahora, El sustrato de alúmina es el material de sustrato más utilizado en la industria electrónica., debido a su mecanica, térmico, y propiedades eléctricas en comparación con la mayoría de las otras cerámicas de óxido, Tiene alta resistencia y estabilidad química., y es rico en materias primas. Es adecuado para diversas fabricaciones técnicas y diferentes formas..
2). BeO: Tiene una conductividad térmica más alta que el aluminio metálico y se utiliza en aplicaciones que requieren una alta conductividad térmica., pero la temperatura baja rápidamente después 300 ℃. Lo más importante es que su toxicidad limita su desarrollo..
3). AlN: Hay dos propiedades muy importantes del AlN que vale la pena destacar.: uno es la alta conductividad térmica, y el otro es el coeficiente de expansión que coincide con Si. La desventaja es que incluso si hay una capa de óxido muy delgada en la superficie, afectará la conductividad térmica. Sólo controlando estrictamente los materiales y procesos podremos producir un sustrato de AlN con buena consistencia.. Actualmente, comparado con el AI2O3, el precio del AlN es relativamente alto, lo que también es un pequeño cuello de botella que restringe su desarrollo. Sin embargo, a medida que la economía mejora y la tecnología se actualiza, este cuello de botella eventualmente desaparecerá.
Basado en las razones anteriores, Se puede saber que las cerámicas de alúmina todavía ocupan una posición dominante en los campos de la microelectrónica., electronica de potencia, microelectrónica híbrida, y módulos de potencia debido a su rendimiento integral superior, y son ampliamente utilizados.
2. Según el proceso de fabricación
1).HTCC (Cerámica cocida a alta temperatura)
HTCC también se llama cerámica multicapa cocida a alta temperatura.. El proceso de fabricación es muy similar al LTCC.. La principal diferencia es que el polvo cerámico de HTCC no se agrega a los materiales de vidrio.. Por lo tanto, El HTCC debe secarse y endurecerse a una temperatura alta de 1300 ~ 1600 ℃. Debido a su alta temperatura de co-combustión, la elección de materiales conductores metálicos es limitada. Debido a su alta temperatura de co-combustión, la elección de materiales conductores metálicos es limitada. Los principales materiales son el tungsteno., molibdeno, manganeso, etc., que tienen altos puntos de fusión pero mala conductividad, y finalmente se laminan y sinterizan para darle forma..
2).LTCC (Cerámica cocida a baja temperatura)
LTCC también se denomina sustrato cerámico multicapa cococido a baja temperatura.. Esta tecnología debe primero mezclar polvo de alúmina inorgánica con aproximadamente 30% ~ 50% Material de vidrio con un aglutinante orgánico para mezclarlo uniformemente en una suspensión similar al barro.. Use un raspador para raspar la lechada y convertirla en una hoja., y luego formar una fina pieza del embrión verde mediante un proceso de secado, y luego taladre agujeros de acuerdo con el diseño de cada capa como transmisión de señal de cada capa. El circuito interno de LTCC utiliza tecnología de serigrafía para rellenar agujeros e imprimir circuitos en el embrión verde, respectivamente.. Los electrodos internos y externos pueden usar plata., cobre, oro y otros metales respectivamente. Se puede completar sinterizándolo en un horno de sinterización a 850 ~ 900 ℃.
3) DBC (Cobre directo)
La tecnología Direct Bonded Copper utiliza una solución eutéctica de cobre que contiene oxígeno para depositar cobre directamente sobre la cerámica.. El principio básico es introducir una cantidad adecuada de oxígeno entre el cobre y la cerámica antes o durante el proceso de deposición.. En el rango de 1065 ℃ ~ 1083 ℃, El cobre y el oxígeno forman un líquido eutéctico de Cu-O.. La tecnología DBC utiliza este líquido eutéctico para reaccionar químicamente con el sustrato cerámico para generar CuAlO2 o CuAl2O4.. También, Se infiltra en la lámina de cobre para lograr la combinación del sustrato cerámico y la placa de cobre..
4).DPC (Cobre de placa directa)
DPC también se conoce como sustrato recubierto de cobre directo.. Tome la tecnología de sustrato DPC como ejemplo.: Primero, el sustrato cerámico se procesa previamente y se limpia, y se pulveriza y se adhiere a la capa compuesta de metal de cobre sobre el sustrato cerámico utilizando el método de recubrimiento al vacío con tecnología de fabricación de películas profesional., y luego se vuelve a exponer el fotorresistente con litografía de luz amarilla, desarrollado, grabado, y se completa el proceso de eliminación de la película Fabricación de la línea Finalmente, El espesor del circuito aumenta mediante galvanoplastia. / deposición de revestimiento no electrolítico. Después de retirar el fotorresistente, El circuito de metalización está completo..
5). JUSTICIA (Metalización por activación láser)
Uso de un rayo láser de alta energía para ionizar cerámica y metal, déjalos crecer juntos para hacerlos firmemente juntos.
Características de los productos LAM:
a. Mayor conductividad térmica
b. Coeficiente de expansión térmica más coincidente
do. La película metálica con menor resistencia.
d. La soldabilidad del sustrato es buena., y la temperatura de uso es alta
mi. Buen aislamiento
F. El espesor de la capa conductora se puede personalizar entre 1 μm y 1 mm.
gramo. Pérdida de baja frecuencia
h. Es posible el montaje de alta densidad
i. Libre de ingredientes orgánicos
j. La capa de cobre no contiene una capa de óxido.
k. Sustrato tridimensional & Cableado tridimensional
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