세라믹 PCB

세라믹 PCB
정보:
고전력, 고전력,-주파수 및 극한 환경 응용 분야의 경우 세라믹 PCB는 탁월한 열 전도성, 절연성 및 고온 저항으로 인해 많은 엔지니어가 선호하는 제품입니다.- 세라믹 기판 PCB는 기존의 에폭시 유리섬유 기판과 달리 알루미나(Al2O₃), 질화알루미늄(AlN) 등의 무기재료를 직접 절연층으로 사용해 높은 열충격에 견디면서도 안정적인 전기적 성능을 유지하는 것이 특징이다.

높은 전류 용량과 뛰어난 열 방출이 필요한 애플리케이션의 경우 세라믹 PCB를 중동 PCB 기술과 결합하여 훨씬 더 높은 전류 전달 기능과 열 관리 성능을 달성할 수 있습니다. 이러한 설계 접근 방식은 전력 전자 장치, 자동차 전자 장치 및 고급-LED 조명에서 특히 일반적입니다.
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설명
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일반적인 세라믹 기판 유형은 다음과 같습니다.

 

  • 알루미나 세라믹 PCB: 높은 비용-효율성, 약 20~25W/m·K의 열 전도성, 뛰어난 절연성 및 높은 기계적 강도를 제공하므로 대부분의 중전력 및 고전력 애플리케이션에 적합합니다.-
  • 질화알루미늄 세라믹 PCB: 열 전도성이 170~230W/m·K(및 최대 300W/m·K)이고 열팽창 계수가 실리콘에 가깝기 때문에 고전력-전력 반도체 패키징 및 고주파수 애플리케이션에 이상적입니다.-
  • 베릴륨 산화물 세라믹 PCB: 다이아몬드에 이어 두 번째로 매우 높은 열 전도성(209-330 W/m·K)으로 초고온-및 고밀도{3}}패키징에 적합합니다. 처리 중에는 엄격한 안전 조치가 필요합니다.
  • 후막 세라믹 PCB: 회로를 형성하기 위해 소결된 스크린-인쇄된 후막-필름 도체 페이스트를 사용합니다. 고온 및 부식에 강해 신뢰성이 높은 애플리케이션에 적합합니다.-
  • 단면 세라믹 PCB 대 다층 세라믹 PCB: 단면- 기판은 구조가 더 간단하고 비용이 저렴합니다. 다층 설계는 고급 전력 모듈에 흔히 사용되는 더 복잡한 상호 연결을 가능하게 합니다.-

일부 고전력 설계에서는 세라믹 기판이 PCB 무거운 구리 공정과 결합되어 구리 두께(예: 3oz~10oz)를 늘려 전류 용량과 열 방출을 크게 향상시킵니다.

Ceramic PCB-1

 

제조 공정 및 성능 이점

 

세라믹 PCB 보드는 다양한 두께, 정밀도 및 비용 요구 사항에 적합한 다양한 프로세스를 사용하여 생산할 수 있습니다.

 

DPC(직접 도금 구리)

PVD + 전기도금 공정, 구리 두께 10~140μm, 고정밀 회로에 이상적-

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DBC (직접 보세 구리)

구리와 세라믹의 산화 결합, 구리 두께는 최대 140-350μm이며 무거운 구리 PCB 설계에 적합합니다.

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LTCC(저-온도 동시 소성 세라믹)

850~900도에서 소결되어 다층 회로 및 고주파-주파수 응용 분야에 적합합니다.

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HTCC(고온 동시 소성 세라믹)

1600~1700도에서 소결되어 고온-환경에 적합합니다.

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후막 공정

세라믹 기판에 도체/유전체 층을 인쇄한 후 고온에서 소결합니다.

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핵심 성능 이점

 

  • 높은 열 전도성(25–330 W/m·K), FR-4(약. 0.8–1 W/m·K)를 훨씬 초과함
  • 낮은 열 팽창 계수로 열 순환으로 인한 납땜 접합 피로 감소
  • 우수한 절연성, 열 손상으로부터 부품 보호
  • 부식 및 높은{0}}내열성, 최대 800도까지 안정적인 작동
  • 두꺼운 구리 PCB 기술과 결합하여 전력 밀도와 신뢰성을 높일 수 있습니다.

 

일반적인 응용 분야

 

  • 전력 전자 장치: IGBT 모듈, MOSFET 드라이버 보드, 인버터 및 기타 고전력 모듈-
  • LED 조명: 광원 수명을 연장하는 고전력 LED 기판
  • RF/마이크로파: 안테나 어레이, 전력 증폭기 모듈
  • 자동차 전자 장치: 모터 컨트롤러, 차량 레이더, 전력 드라이버 모듈
  • 의료 장비: 고정밀 영상 프로브,-레이저 드라이버 보드

이러한 응용 분야에서 세라믹 PCB와 중동 회로 기판 기술을 결합하면 시스템 열 관리 및 전기 안정성을 크게 향상시켜 장치 수명을 연장할 수 있습니다.

Ceramic PCB-2

 

설계 및 제조 고려 사항

 

  • 전류 용량과 열 방출의 균형을 맞추기 위해 구리 두께와 트레이스 폭을 일치시킵니다.
  • 열전도율이 높은 재료(예: AlN, BeO)는 높은-전력 밀도와 고주파-주파수 애플리케이션에 적합하지만 비용 절충이 필요합니다.-
  • 다층 세라믹 PCB의 층간 연결에는 소결 수축의 정밀한 제어가 필요합니다.
  • 고전류 설계에서 중동 PCB 공정을 통합하면 신뢰성이 더욱 향상될 수 있습니다.
  • 보드 모양과 마운팅 디자인에서 세라믹의 취성을 고려합니다.
DFM PCB design-3

 

요약

 

세라믹 기판 PCB이든 알루미나 세라믹 PCB이든 세라믹 인쇄 회로 기판의 핵심 가치는 높은 열 유속, 높은-주파수 및 높은-신뢰성 애플리케이션을 위한 견고한 물리적, 전기적 지원을 제공하는 데 있습니다. 성능 제한을 요구하는 엔지니어링 프로젝트의 경우 세라믹 회로 기판은 단순한 재료 선택이 아니라{3}}시스템 안정성의 핵심 요소입니다.


Shenzhen STHL Technology Co., Ltd.는 세라믹 PCB 및 중동 PCB 제조 분야에서 광범위한 경험을 보유하고 있으며 재료 선택 및 구조 설계부터 대량 생산에 이르기까지 원{2}}원스톱 솔루션을 제공하여 귀하의 제품이 고전력, 고-신뢰성 시장에서 탁월한 성능을 발휘하도록 돕습니다.

 

당사 엔지니어에게 문의하세요.info@pcba-china.com오늘 세라믹 PCB로 시작하는 STHL의 서비스를 -경험해 ​​보세요.

 

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