fabrication de circuits imprimés à substrat en céramique
Fabrication de PCB à substrat en céramique. Fabrication de PCB multicouches en céramique, Le substrat en céramique fait référence à un panneau de traitement spécial où une feuille de cuivre est directement liée à la surface (simple face ou double face) d'alumine (Al2O3) ou nitrure d'aluminium (AIN) substrat céramique à haute température. Par rapport au FR-4 traditionnel ou au substrat en aluminium, le substrat composite ultra-mince fabriqué présente d'excellentes performances d'isolation électrique, conductivité thermique élevée, excellente brasabilité tendre et force d'adhérence élevée, et peut être gravé divers graphiques comme le PCB, avec une grande capacité de transport de courant. Il convient aux produits à forte génération de chaleur (LED haute luminosité, énergie solaire), et son excellente résistance aux intempéries est plus adaptée aux environnements extérieurs difficiles.
Quels sont les types de substrats céramiques?
1. Selon le matériel
1). Al2O3: Jusqu'à présent, le substrat en alumine est le matériau de substrat le plus couramment utilisé dans l'industrie électronique, à cause de sa mécanique, thermique, et propriétés électriques par rapport à la plupart des autres céramiques d'oxyde, il a une résistance élevée et une stabilité chimique, et est riche en matières premières. Il convient à diverses fabrications techniques et différentes formes.
2). BeO: Il a une conductivité thermique plus élevée que le métal aluminium et est utilisé dans les applications nécessitant une conductivité thermique élevée., mais la température baisse rapidement après 300 ℃. Le plus important est que sa toxicité limite son développement.
3). AIN: Il y a deux propriétés très importantes de l’AlN qui méritent d’être notées: l'un est une conductivité thermique élevée, et l'autre est le coefficient de dilatation correspondant à Si. L'inconvénient est que même s'il y a une très fine couche d'oxyde sur la surface, cela affectera la conductivité thermique. Ce n'est qu'en contrôlant strictement les matériaux et les processus que nous pouvons produire un substrat AlN avec une bonne consistance.. À l'heure actuelle, par rapport à l'AI2O3, le prix de l'AlN est relativement élevé, ce qui constitue aussi un petit goulot d'étranglement limitant son développement. Cependant, à mesure que l'économie s'améliore et que la technologie se modernise, ce goulot d'étranglement finira par disparaître.
Sur la base des raisons ci-dessus, on sait que les céramiques d'alumine occupent encore une position dominante dans les domaines de la microélectronique, électronique de puissance, microélectronique hybride, et modules d'alimentation en raison de leurs performances globales supérieures, et sont largement utilisés.
2. Selon le processus de fabrication
1).HTCC (Céramique cocuite à haute température)
HTCC est également appelé céramique multicouche cocuite à haute température. Le processus de fabrication est très similaire au LTCC. La principale différence est que la poudre céramique de HTCC n’est pas ajoutée aux matériaux en verre.. Donc, Le HTCC doit être séché et durci à une température élevée de 1300 ~ 1600 ℃. En raison de sa température de co-cuisson élevée, le choix des matériaux conducteurs métalliques est limité. En raison de sa température de co-cuisson élevée, le choix des matériaux conducteurs métalliques est limité. Les principaux matériaux sont le tungstène, molybdène, manganèse, etc., qui ont des points de fusion élevés mais une mauvaise conductivité, et sont finalement laminés et frittés pour former.
2).LTCC (Céramique cocuite à basse température)
LTCC est également appelé substrat céramique multicouche co-cuit à basse température. Cette technologie doit d'abord mélanger de la poudre d'alumine inorganique avec environ 30% ~ 50% matériau en verre avec un liant organique pour le mélanger uniformément dans une boue semblable à de la boue. Utilisez un grattoir pour gratter la bouillie en une feuille, puis former un mince morceau de l'embryon vert grâce à un processus de séchage, puis percez des trous selon la conception de chaque couche en tant que transmission du signal de chaque couche. Le circuit interne du LTCC utilise la technologie de sérigraphie pour remplir respectivement les trous et imprimer les circuits sur l'embryon vert.. Les électrodes internes et externes peuvent utiliser de l'argent, cuivre, l'or et d'autres métaux respectivement. Il peut être complété par frittage dans un four de frittage à 850 ~ 900 ℃.
3) DBC (Cuivre lié directement)
La technologie Direct Bonded Copper utilise la solution eutectique contenant de l'oxygène du cuivre pour déposer directement du cuivre sur la céramique.. Le principe de base est d'introduire une quantité appropriée d'oxygène entre le cuivre et la céramique avant ou pendant le processus de dépôt.. Dans la plage de 1065 ℃ ~ 1083 ℃, le cuivre et l'oxygène forment un liquide eutectique Cu-O. La technologie DBC utilise ce liquide eutectique pour réagir chimiquement avec le substrat céramique pour générer CuAlO2 ou CuAl2O4. Aussi, il infiltre la feuille de cuivre pour obtenir la combinaison du substrat céramique et de la plaque de cuivre.
4).DPC (Cuivre à plaque directe)
Le DPC est également connu sous le nom de substrat cuivré direct. Prenons l'exemple de la technologie de substrat DPC: D'abord, le substrat en céramique est prétraité et nettoyé, et il est pulvérisé et collé à la couche composite cuivre-métal sur le substrat céramique en utilisant la technologie professionnelle de fabrication de film-méthode de revêtement sous vide, puis la résine photosensible avec lithographie à la lumière jaune est réexposée, développé, gravé, et le processus de retrait du film est terminé. Fabrication de la ligne Enfin, l'épaisseur du circuit est augmentée par galvanoplastie / dépôt autocatalytique. Une fois la résine photosensible retirée, le circuit de métallisation est terminé.
5). MAMA (Métallisation par activation laser)
Utilisation d'un faisceau laser à haute énergie pour ioniser la céramique et le métal, laissez-les grandir ensemble pour les rendre fermement ensemble.
Caractéristiques des produits LAM:
un. Conductivité thermique plus élevée
b. Coefficient de dilatation thermique plus adapté
c. Le film métallique à moindre résistance
d. La soudabilité du substrat est bonne, et la température d'utilisation est élevée
e. Bonne isolation
f. L'épaisseur de la couche conductrice peut être personnalisée entre 1 μm et 1 mm.
g. Perte de basse fréquence
h. Un assemblage haute densité est possible
je. Sans ingrédients biologiques
j. La couche de cuivre ne contient pas de couche d'oxyde
k. Substrat tridimensionnel & Câblage tridimensionnel
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