fabricação de PCB com substrato cerâmico
Fabricação de PCB de substrato cerâmico. Fabricação de PCB multicamadas de cerâmica, Substrato cerâmico refere-se a uma placa de processo especial onde a folha de cobre é diretamente ligada à superfície (lado único ou lado duplo) de alumina (Al2O3) ou nitreto de alumínio (ALN) substrato cerâmico em alta temperatura. Comparado com o FR-4 tradicional ou substrato de alumínio, o substrato composto ultrafino feito tem excelente desempenho de isolamento elétrico, alta condutividade térmica, excelente soldabilidade suave e alta resistência de adesão, e podem ser gravados vários gráficos como o PCB, com grande capacidade de transporte de corrente. É adequado para produtos com alta geração de calor (LED de alto brilho, energia solar), e sua excelente resistência às intempéries é mais adequada para ambientes externos agressivos.
Quais são os tipos de substratos cerâmicos?
1. De acordo com o material
1). Al2O3: Até aqui, o substrato de alumina é o material de substrato mais comumente usado na indústria eletrônica, por causa de sua mecânica, térmico, e propriedades elétricas em comparação com a maioria das outras cerâmicas de óxido, tem alta resistência e estabilidade química, e é rico em matérias-primas. É adequado para vários tipos de fabricação técnica e diferentes formatos.
2). SejaO: Possui uma condutividade térmica mais alta que o alumínio metálico e é usado em aplicações que exigem alta condutividade térmica, mas a temperatura cai rapidamente depois 300 ℃. O mais importante é que a sua toxicidade limita o seu desenvolvimento.
3). ALN: Existem duas propriedades muito importantes do AlN dignas de nota: um é alta condutividade térmica, e o outro é o coeficiente de expansão correspondente a Si. A desvantagem é que mesmo que haja uma camada de óxido muito fina na superfície, isso afetará a condutividade térmica. Somente controlando rigorosamente os materiais e processos podemos produzir um substrato de AlN com boa consistência. Atualmente, em comparação com o AI2O3, o preço do AlN é relativamente alto, o que também é um pequeno gargalo que restringe o seu desenvolvimento. No entanto, à medida que a economia melhora e a tecnologia se atualiza, esse gargalo acabará desaparecendo.
Com base nas razões acima, pode-se saber que as cerâmicas de alumina ainda ocupam posição dominante nas áreas de microeletrônica, eletrônica de potência, microeletrônica híbrida, e módulos de potência devido ao seu desempenho abrangente superior, e são amplamente utilizados.
2. De acordo com o processo de fabricação
1).HTCC (Cerâmica coqueimada de alta temperatura)
HTCC também é chamado de cerâmica multicamada co-queimada de alta temperatura. O processo de fabricação é muito semelhante ao LTCC. A principal diferença é que o pó cerâmico do HTCC não é adicionado aos materiais de vidro. Portanto, O HTCC deve ser seco e endurecido a uma temperatura elevada de 1300 ~ 1600 ℃. Devido à sua alta temperatura de co-queima, a escolha de materiais condutores metálicos é limitada. Devido à sua alta temperatura de co-queima, a escolha de materiais condutores metálicos é limitada. Os principais materiais são tungstênio, molibdênio, manganês, etc., que têm altos pontos de fusão, mas baixa condutividade, e são finalmente laminados e sinterizados para moldar.
2).LTCC (Cerâmica coqueimada de baixa temperatura)
LTCC também é chamado de substrato cerâmico multicamadas co-queimado em baixa temperatura. Esta tecnologia deve primeiro misturar pó de alumina inorgânica com cerca de 30% ~ 50% material de vidro com um aglutinante orgânico para misturá-lo uniformemente em uma pasta semelhante a lama. Use um raspador para raspar a pasta em uma folha, e depois formar um pedaço fino do embrião verde através de um processo de secagem, e, em seguida, faça furos de acordo com o design de cada camada conforme a transmissão do sinal de cada camada. O circuito interno do LTCC usa tecnologia de serigrafia para preencher buracos e imprimir circuitos no embrião verde, respectivamente. Os eletrodos internos e externos podem usar prata, cobre, ouro e outros metais respectivamente. Pode ser completado sinterizando-o em um forno de sinterização a 850 ~ 900 ℃.
3) DBC (Cobre Ligado Direto)
A tecnologia Direct Bonded Copper usa solução eutética contendo oxigênio de cobre para depositar cobre diretamente na cerâmica. O princípio básico é introduzir uma quantidade adequada de oxigênio entre o cobre e a cerâmica antes ou durante o processo de deposição. Na faixa de 1065 ℃ ~ 1083 ℃, cobre e oxigênio formam um líquido eutético Cu-O. A tecnologia DBC utiliza este líquido eutético para reagir quimicamente com o substrato cerâmico para gerar CuAlO2 ou CuAl2O4. Também, infiltra-se na folha de cobre para conseguir a combinação do substrato cerâmico e da placa de cobre.
4).DPC (Placa Direta de Cobre)
DPC também é conhecido como substrato banhado a cobre direto. Tomemos como exemplo a tecnologia de substrato DPC: Primeiro, o substrato cerâmico é pré-processado e limpo, e é pulverizado e ligado à camada composta de metal de cobre no substrato cerâmico usando o método de revestimento a vácuo de tecnologia de fabricação de filme profissional, e então o fotorresistente com litografia de luz amarela é reexposto, desenvolvido, gravado, e o processo de remoção do filme é concluído. Fabricação de linha Finalmente, a espessura do circuito é aumentada por galvanoplastia / deposição de revestimento eletrolítico. Depois que o fotorresistente for removido, o circuito de metalização está concluído.
5). LAM (Metalização por Ativação a Laser)
Usando um feixe de laser de alta energia para ionizar cerâmica e metal, deixe-os crescer juntos para torná-los firmemente juntos.
Características dos produtos LAM:
um. Maior condutividade térmica
b. Coeficiente de expansão térmica mais compatível
c. O filme metálico com menor resistência
d. A soldabilidade do substrato é boa, e a temperatura de uso é alta
e. Bom isolamento
f. A espessura da camada condutora pode ser personalizada dentro de 1μm ～ 1mm
g. Perda de baixa frequência
h. A montagem de alta densidade é possível
eu. Livre de ingredientes orgânicos
j. A camada de cobre não contém uma camada de óxido
k. Substrato tridimensional & Fiação tridimensional
Se você tiver quaisquer perguntas, não hesite em contactar-nos cominfo@alcantapcb.com , teremos prazer em ajudá-lo.