Keramički štampani pločici: Kompletan vodič za dizajn i proizvodnju

Šta je keramički štampani pločasti sklop?

Keramički PCB koristi neorganski keramički supstrat umjesto tradicionalnog FR-4 stakloplastika. Uobičajeni materijali podloge su alumina (Al₂O₃), aluminij-nitrid (AlN) i berilij-oksid (BeO). Ove ploče provode toplotu mnogo bolje od organskih laminata. Također, izdržavaju temperature do 350 °C za standardnu aluminu, a još više za SiC. Inženjeri biraju keramičke štampane pločice kada im je potrebna visoka toplotna provodnost, stabilne električne performanse na visokim frekvencijama ili koeficijent toplotnog širenja (CTE) koji odgovara silicijskim čipovima. Za razliku od pločica s metalnom osnovom, keramika nema izolacijski sloj između komponente i materijala za rasipanje toplote. Komponente stoje direktno na keramici, što smanjuje toplotni otpor. Ovaj direktni put održava niske radne temperature i produžuje vijek trajanja proizvoda.

Vrste keramičkih štampanih pločica

Postoje tri glavne porodice procesa. Svaka odgovara različitim ciljevima u pogledu performansi i troškova.

Visokotemperaturna keramika za suzbijanje (HTCC)

HTCC koristi aluminsku podlogu s refraktarnim metalnim pastama — volframom ili molibdenom. Štanciramo uzorak kola na zelenu keramičku traku, slojevima, a zatim sve pečemo na 1600–1700 °C u redukcijskoj plinskoj (vodoničnoj) atmosferi. Visoka temperatura sintera keramiku i metal u monolitnu ploču. HTCC dobro funkcionira za male podloge s velikim brojem slojeva. Međutim, ekstremno pečenje uzrokuje skupljanje od 15–20%; ovo skupljanje kompenziramo tokom CAM dizajna. Temperaturno otporni metali imaju veću otpornost od bakra, pa tragovi u HTCC tehnologiji pokazuju veći gubitak. Koristite HTCC kada vam je potrebno mnogo slojeva (do 10) i kada možete prihvatiti šire širine linija. Naša fabrika može održati širinu linije/razmaka od 100 µm nakon korekcije skupljanja.

Keramika s niskotemperaturnim suzgaranjem (LTCC)

LTCC se peče na oko 900 °C. Niža temperatura nam omogućava upotrebu pastu od plemenitih metala—zlata, srebra ili zlata-paladija. Podloga se pravi od staklokeramičke kompozitne trake. Štampamo vodnike, bušimo vijase laserom ili mehaničkim probušivačem, punimo ih pastom i laminiramo slojeve. Istovremeno pečenje u oksidacijskoj peći sve povezuje. LTCC omogućava bolju dimenzionalnu kontrolu nego HTCC (samo 0,1–0,21% skupljanja), pa postižemo tanje linije: tipično 75 µm trag/razmak. Budući da je pečeni metal zlato, za vlaženje lemom potrebni su posebni premazi za kontakte. Često dodajemo ENIG (elektroless nikl-zlatno uranjanje) kao završni sloj. LTCC se izvrsno pokazuje u RF i mješovitim signalnim primjenama jer je dielektrična konstanta ujednačena i ima niske gubitke.

Keramički PCB s debelim slojem

Tehnologija debelog sloja počinje s keramičkim podlogom koji je prethodno pečen (obično alumina 96%). Slikovnim sitotiskanjem nanosimo vodljive, otporničke i dielektrične paste sloj po sloj. Svaki sloj se peče na 850–1000 °C. Provodni pastovi su od zlata ili srebra-paladija; dielektrični pastovi izoliraju između slojeva. Nakon pečenja možemo laserski rezati otpornike s tolerancijom od ±1%. Tanki film je najjeftiniji keramički proces za izradu prototipova i umjerene količine. Višeslojni bakreni tanki film je moderna varijanta: štampamo bakrene paste i pečemo u dušikovoj atmosferi. Ovo rješava probleme s cijenom zlatne paste i lemljivosti. Štampane pločice s tankim filmom mogu imati završnu debljinu bakra od 10–15 µm, što je dovoljno za većinu napojnih krugova do 10 A.

Usporedba keramičkih materijala za tiskane pločice

Odabir prave keramike direktno utječe na toplinske performanse i troškove.

Materijal	Temperaturna provodljivost (W/m·K)	CTE (ppm/°C)	Dielektrična konstanta	Maksimalna radna temperatura (°C)	Tipičan slučaj upotrebe
Alumina 96%	20–24	6,5–7,0	9.4	350	LED moduli, energetski hibridi
Alumina 99.6%	28–30	7.0	9.8	350	RF podloge, nosači čipova
Nitrid aluminija (AlN)	170–230	4.5	8.8	400	GaN pojačala velike snage, EV inverteri
Beriijum oksid (BeO)	260	6.4	6.7	450	Vojni radari (otrovni—poseban postupak rukovanja)
Silikon-karbid (SiC)	120-270	4.0	40	800+	Ekstremni senzori za visoke temperature

Alumina 96% pruža najbolji omjer cijene i performansi. AlN košta otprilike tri puta više, ali smanjuje temperaturu spojnice za više od 20 °C u dizajnu od 50 W. Taj dodatni toplinski rezervni kapacitet može udvostručiti prosječno vrijeme između kvarova sistema. Naša tvornica skladišti obradke od alumine modela 96% i 99.6% u panelima dimenzija 4″×4″ i 6″×8″. Obradci od AlN-a dostupni su na zahtjev uz nešto duže rokove isporuke.

Ključne prednosti keramičkih štampanih pločica

Izuzetna toplotna provodljivost

FR-4 provodi toplinu pri otprilike 0,25 W/m·K. Čak i standardna alumina (24 W/m·K) prenosi toplinu 96 puta brže. Nitrid aluminija postiže 170–230 W/m·K. To znači da bakrena ravnina od jedne unce na keramici djeluje kao učinkovit raspršivač topline. Na primjer, bakrena staza širine 2 mm i debljine 0,3 mm pri 100 A zagrijat će se na aluminijskoj ploči samo za 5 °C iznad okoline. Ista staza na FR-4 bi se pregrijala i odvojila. Izravno montiranje komponenti na keramiku eliminira slojeve materijala za termičko sučelje, smanjujući ukupni otpor od spoja do okoline.

Otpornost na visoke temperature

Naše HTCC i debelofilmske alumina ploče rade kontinuirano na 350 °C. SiC ploče prelaze 800 °C. Tradicionalni FR-4 ima temperaturu staklenog prijelaza (Tg) od 130–170 °C; omekšava i propada znatno ispod 200 °C. Ova tolerancija na visoke temperature čini keramičke štampane pločice neophodnim za alate za bušenje u bušotinama, vođenje projektila i senzore u automobilskoj industriji ispod haube.

Niskotemperaturno otporni silicijski i keramički paketi

Silikonski čipovi se šire za oko 2,6 ppm/°C. Keramički nosači čipova bez olova (LCCC) imaju CTE od 6–7 ppm/°C. FR-4 se širi za 14–17 ppm/°C. Ova neusklađenost uzrokuje zamor lemnih spojeva tokom termičkih ciklusa. Keramička PCB s CTE od 6,5 ppm/°C gotovo savršeno odgovara pakovanju. U našim testovima pouzdanosti keramički lemni spojevi na LCCC-u izdrže 2.000 ciklusa termičkog šoka (−55 °C do +125 °C) bez rasta pukotina, dok isti spojevi na FR-4 zakažu nakon 500 ciklusa.

Vrhunska električna izolacija i visokofrekventne performanse

Dielektrička čvrstoća na alumini prelazi 20 kV/mm. Dielektrična konstanta ostaje stabilna pri različitim temperaturama i frekvencijama, uz niski tangens gubitka. To omogućava visokouzimpedansne vodove za RF do 20 GHz. Za mješovito-signalne LTCC ploče, parazitska kapacitivnost može se smanjiti za gotovo 90% u usporedbi s FR-4 dizajnima. To smanjenje smanjuje preslušavanje i poboljšava tačnost analognog-digitalnog pretvaranja.

Mehanička čvrstoća i dugoročna stabilnost

Uprkos krhkosti, keramički supstrati imaju visoku kompresivnu čvrstoću (alumina ~2.000 MPa). Otporni su na hemijsku eroziju goriva, kiselina i sredstava za čišćenje. Upišavanje vlage je gotovo nula, pa se električna svojstva ne mijenjaju. Naše ploče zadovoljavaju IPC-TM-650 testovi otpornosti na vlagu bez ikakvog razaranja.

Integracija i miniaturizacija visoke gustoće

Koristimo laserski bušene mikroviase promjera do 0,06 mm. U kombinaciji s LTCC procesima finih linija (75 µm linija/razmak) možete smjestiti više komponenti na manji prostor. Višeslojno suzbijanje (co-firing) omogućava nam ugrađivanje pasivnih komponenti—otpornika, kondenzatora—unutar podloge tijekom sinteriranja. Ovo oslobađa površinu za aktivne čipove i konektore. Jedna LTCC ploča može zamijeniti čitav višepločasti FR-4 sklop, smanjujući težinu i zapreminu.

Zašto koristiti keramičke štampane pločice umjesto drugih ploča?

Temperaturna provodnost: Stvarni brojevi

FR-4: 0,25 W/m·K. MCPCB (aluminijska podloga): 1–2 W/m·K, ali i dalje koristi dielektrični izolacijski sloj, stvarajući usko grlo. Aluminijska keramika: 24 W/m·K, bez izolacionog sloja. Tako toplina odmah teče od kontakta komponente do keramičkog tijela. LED od 10 W na MCPCB-u može dostići temperaturu spojnice od 120 °C; ista LED na aluminijskoj keramici ostaje ispod 100 °C. Ovaj hladniji rad udvostručuje vijek trajanja održavanja lumena.

Usporedba cijena i ukupni troškovi vlasništva

Keramičke ploče su skuplje po jedinici površine. Dvoslojna 96% aluminijska ploča (100 × 80 mm) košta oko $0,8–1,2/cm² u veleprodaji (više od 100 komada). Ekvivalentna četveroslojna FR-4 ploča košta $0,10/cm². Ali trošak sistema govori drugačiju priču. Keramika eliminiše potrebu za termičkim padovima, rasprostiračima toplote i velikim hladnjacima. Za napajanje od 50 W, uštede na rashladnoj opremi i radu pri sklapanju često premašuju $10 po jedinici. Keramička verzija također smanjuje povrate iz terena. Tokom životnog vijeka proizvoda, keramika pruža niži ukupni trošak vlasništva.

Tehnološke prakse: Kada keramika pobjeđuje

Koristite keramiku kada:

• Temperatura spoja mora ostati ispod 150 °C pri visokoj okolini.
• Dizajn ima mnogo komponenti osjetljivih na CTE (goli čip, keramički pakovani integrisani kola).
• Potrebne su vam RF performanse iznad 5 GHz.
• Proizvod se suočava s jakim vibracijama ili korozivnim okruženjima.
• Minijaturizacija zahtijeva slijepe i zakopane provodnike te ugrađene pasivne komponente.

Ako su vaši zahtjevi samo umjerena toplina i ako je trošak presudan, MCPCB ili FR-4 s debelim bakrom mogu biti dovoljni. Ali čim naiđete na toplotni zid, keramika rješava problem.

Kako proizvesti keramički štampani pločasti sklop?

U našoj fabrici koristimo četiri glavna proizvodna toka. Jednostavno ću proći kroz svaki.

HTCC proces

1. Izlijevanje trakom: Miješamo alumina prah s organskim vezivom i lijepimo u tanke zelene ploče.
2. Izrezivanje i probijanje VIA: Režemo listove na veličinu panela i probušimo viae pomoću probijača ili laserskog bušenja.
3. Putem punjenja i štampanja: Napunite vias pastom od volframa. Sitotisakom nanesite vodljive tragove na svaki sloj.
4. Laminacija: Slojevite slojeve u preši pod toplotom i pritiskom.
5. Kospaljenje: Zagrijte laminirani sloj na 1600–1700 °C tokom 32–48 sati u kontrolisanoj vodonično-dušikovoj atmosferi. Veznjak izgori, a keramika se sintera s metalom.
6. Post-obrada: Laserski obradite sve ugrađene otpornike. Dodajte površinske završne obrade (ENIG, uranjeno srebro) ako je potrebno.

LTCC proces

Iste korake, ali s staklo-keramičkom trakom, zlatnom pastom i pečenjem na 900 °C u zraku. Vodik nije potreban. Veličine otvora se smanjuju na 0,1 mm. Možemo ugrađivati induktore i kondenzatore unutar sloja.

Proces debelog sloja

1. Počnite s prethodno pečenim aluminijskim podlogom.
2. Sitotisak provodnog sloja (zlato ili srebro-paladij), osušiti i peći na 850–1000 °C.
3. Štampajte dielektrični sloj za izolaciju, zatim ga ispecite.
4. Ponovite za svaki sloj. Za bakar debelog sloja, odštampajte i ispečite u azotu.
5. Nanesite završni glazur ili masku za lemljenje (ako je potrebno).
6. Laserski reži otpornike na željenu vrijednost.

Tipične specifikacije debelog sloja: linija/razmak 125 µm, promjer vijke 0,3 mm, do 4 sloja vodilica, završna debljina bakra 10–15 µm po sloju.

Izravno obložena bakar (DPC) i izravno vezani bakar (DCB)

Ovo su jednostavnije metode za jednostrane ili dvostrane ploče. DPC metodom raspršivanja taloži početni sloj bakra na keramiku, a zatim galvanizira do željene debljine. DCB metoda spaja debeli bakreni lim (0,1–0,3 mm) direktno na aluminu ili AlN pri visokoj temperaturi u dušiku. Koristimo DPC za LED pakete i DCB za IGBT module visokog strujnog opterećenja. Oba pružaju izvrsne toplinske performanse s debljinama bakra do 300 µm.

Naša fabrika zadržava standardne dimenzije panela: 4″×4″, 5″×5″, 6″×8″ i 8″×10″. Broj slojeva varira od 1 do 6 za debeli sloj, do 10 za HTCC/LTCC. Postizujemo liniju/razmak od 75 µm na LTCC i 100 µm na HTCC. Završne obrade površine uključuju ENIG, ENEPIG, uranjanje u srebro i meko zlato pogodno za žičano lemljenje, obogaćeno čistim zlatom.

Smjernice za dizajn keramičkih štampanih pločica i DFM kontrolna lista

Dizajniranje s keramikom zahtijeva posebnu pažnju kako bi se izbjegle pukotine i gubici prinosa. Dat ću vam glavna pravila iz 15-godišnjeg iskustva naše tvornice.

Via-to-Edge rasprodaja

Najčešći kvar koji vidimo je napuknuta via blizu ivice ploče. Keramika je krhka. Kada de-paneliziramo ploče dijamantnom pilom ili laserom, mikropukotine se mogu širiti prema unutra. Držite sve centre via najmanje 2,0 mm od krajnjeg ruba ploče. Ako dizajn zahtijeva bliži via, koristite padove u obliku suze za ojačanje. Dužina suze jednaka 0,5 puta promjeru pada značajno povećava otpornost na pukotine.

Putem dizajna padova i rupa

Koristite kapljice na svakoj via i SMD padici. To raspoređuje mehanički stres. Minimalni prstenasti prsten treba biti 0,15 mm za pouzdanost klase 3. Izbjegavajte postavljanje via ispod uglova BGA gdje se stres koncentriše tokom termičkog ciklusa.

Profil lemljenja

Keramika ima visoku toplinsku masu i provodljivost. Prethodno zagrijavanje postaje kritično. Naša montažna radionica koristi brzinu zagrijavanja od 2,5 °C/s, zadržavanje na 150–170 °C tokom 90 sekundi i vršnu temperaturu reflow-a od 245 °C za kalaj SAC305. Plata mora ostati na temperaturi iznad 217 °C samo 45–60 sekundi kako bi se izbjeglo pregrijavanje osjetljivih komponenti. Za THT koristite lemilicu s kontroliranom temperaturom i lokalno prethodno zagrijte platu. Nikada ne primjenjujte izravnu plamen.

Postavljanje i rukovanje komponentama

Postavite teške komponente (transformatore, otpornike velike snage) dalje od rubova i uglova. Koristite podlijevanje (underfill) za velike BGA pakete kako biste upravljali eventualnom razlikom u koeficijentu toplinskog širenja (CTE) između keramičke ploče i organskog supstrata čipa. Prilikom ručne obrade koristite ESD-sigurne pincete s mekanim vrhovima. Keramički rubovi su oštri; nosite rukavice. Naši operateri koriste vakuumske stezaljke za premještanje velikih panela.

Kontrola impedanse i RF tragovi

Dielektrična konstanta keramike (9,4–9,8) razlikuje se od FR-4 (4,5). Uvijek ponovo izračunajte dimenzije staze koristeći odgovarajući solver polja, a ne generički kalkulator za FR-4. Za 50 Ω mikrostrip na alumini 96% debljine 0,635 mm, širina staze je oko 0,6 mm. Pružamo podatke o slojevima i testiranje kontrolirane impedanse za diferencijalne parove do 20 GHz.

PTH i Via Fill

Tokom zajedničkog pečenja punimo otvore provodnom pastom. U tehnologiji debelog sloja otvori se pune dielektričnim materijalom ili ostaju otvoreni. Navedite dizajn otvora u kontaktu ako su vam potrebni ispunjeni i pozlateni otvori. Površinu možemo izravnati brušenjem za BGA s finom razmakom.

Primjene keramičkih tiskanih pločica

Moduli memorije i visokobrzinski digitalni

Moduli DDR memorije visokih performansi imaju koristi od niskih dielektričnih gubitaka i termičke stabilnosti keramike. Naši kupci koriste LTCC ploče za usmjeravanje 64-bitnih sabirnica uz minimiziranu asimetriju. Ujednačena dielektrična konstanta smanjuje međusimbolnu interferenciju.

Moduli za prijem/prenos (RF)

Prijemnici i predajnici satelitske komunikacije zahtijevaju podloge s malim gubicima. Ploče od alumine i AlN s laserskim prolazima od 0,06 mm omogućuju kompaktne fazne rešetke antena. Za 50 W pojačalo snage satelita, AlN ploča je održala vršnu temperaturu ispod 150 °C. Dizajn je pouzdano radio u vakuumu bez konvekcijskog hlađenja.

Višeslojne interkonekcijske ploče

Korištenjem HTCC/LTCC integriramo do 30 ugrađenih pasivnih komponenti u šesteroslojnu ploču. Time se četveroslojni FR-4 stak komprimira u jedan keramički modul. Kupac u zrakoplovnom sektoru smanjio je težinu za 70% i povećao gustoću veza pet puta.

Analogno/digitalne PCB ploče miješanih signala

Parazitska kapacitivnost šteti performansama ADC-a. Uz LTCC smo smanjili parazitsku kapacitivnost između analognih i digitalnih sekcija za otprilike 90% u odnosu na istu šemu na FR-4. Razina šuma ploče smanjila se za 12 dB.

Zrakoplovstvo i avionika

Sistemi upravljanja projektilima rade pri okolini od 300 °C. Naše HTCC ploče izdrže hiljade ciklusa udaraca i vibracija. Ne treba konformni premaz jer je keramika inertna.

Automobilska i elektronička elektronika za električna vozila

Stanica za punjenje električnih vozila koristi AlN DCB ploču za kontinuirano opterećenje od 200 A. Porast temperature ostaje ispod 20 °C. Ploča je prošla kvalifikaciju prema standardu IATF 16949.

LED rasvjeta velike snage

10 W LED na našoj aluminijskoj ploči s debelim slojem pokazuje temperaturu spoja od 105 °C, znatno ispod ograničenja od 120 °C. Isti LED na MCPCB-u doseže 130 °C. Ovo direktno lijepljenje poboljšava izlaz lumena i vijek trajanja.

Nabavka keramičkih štampanih pločica: cijena, rok isporuke i minimalna količina narudžbe

Realistični brojevi pomažu vam da isplanirate budžet i raspored vašeg projekta.

Raspodjela troškova keramičke štampane pločice

• Dvoslojna alumina 96%, debelofilmski srebrni provodnik, 100×80 mm, ENIG završna obrada: $8-12/kom, u pakovanju od 100 komada.
• 2-slojna alumina 96%, bakar debelog sloja: $10-15/kom.
• 4-slojni LTCC zlatni provodnik, iste veličine: $25-40/kom (zbog više koraka procesa).
• Jednoslojna AlN DPC ploča za LED: $1–2 po cm². Ove cijene ne uključuju troškove izrade alata. Alati (šabloni, fotomaske) obično koštaju $500–1.000, što amortiziramo na ukupnoj količini.

Minimalna količina narudžbe (MOQ)

Za standardni proces debelog sloja prihvatamo narudžbe već od 10 komada. Za LTCC i HTCC minimalna narudžba iznosi 50 komada zbog fiksne veličine serije zajedničkog pečenja. Prototipne serije su dostupne uz kraće rokove isporuke.

Rokovi isporuke

• Prototip debelog sloja s dva sloja: 10–12 radnih dana (uključujući lasersko obrezivanje)
• LTCC četveroslojni prototip: 18–20 radnih dana
• Proizvodni rokovi: 15–25 dana, ovisno o količini
• Usluga ekspresne izrade: 5–7 dana za debeli sloj koristeći unaprijed zalihane dimenzije praznih pločica.

Pružamo brzu ponudu u roku od 24 sata nakon prijema vaših Gerber datoteka i stack-upa.

Standardi kvaliteta i pouzdanosti za keramičke štampane pločice

Nemojte pretpostavljati da su sve keramičke ploče “visoko pouzdane.” Certifikacija je važna.

IPC-6012 Klasa 3 certifikacija

Mi izrađujemo keramičke PCB-ove prema IPC-6012 klasi 3 za misijske kritične primjene. Klasa 3 zahtijeva inspekciju 100% poprečnih presjeka vijaka nakon toplotnog šoka. Naša tvornica provodi 6× testova toplotnog šoka od −65 °C do +150 °C, a zatim mikroprezjeke vijaka. Ne dopuštamo nijednu pukotinu niti odvajanje unutrašnjih slojeva. Anularni prsten na vanjskim padovima mora biti najmanje 0,050 mm.

Dodatni testovi koje vršimo

• Plutanje kalaja na 288 °C tokom 10 sekundi: nema delaminacije, nema mjehurića.
• Čvrstoća vučenja spoja >5 gf za žičane kontaktne pločice.
• Ionska kontaminacija <1,5 µg/cm² ekvivalenta NaCl.
• Dielektrični napon otpora 500 V DC za debeli sloj, 1.500 V za suzbijeno pečenje.

Naša fabrika posjeduje certifikate ISO 9001 i IATF 16949. Usklađeni smo s direktivama RoHS i REACH. Na svakoj višeslojnoj LTCC ploči vršimo rendgensku inspekciju radi provjere poravnanja vijaka.

Izazovi i razmatranja

Keramika nije zamjena koja se može jednostavno ugraditi. Zahtijeva promišljen dizajn.

• Krhkost: Keramika se može napuknuti pri mehaničkom šoku. Izbjegavajte konzolno postavljanje. Koristite nosače ili zalijepite cijelu ploču na metalni nosač.
• Ograničen broj članova upravnog odbora: Maksimalni jednodijelni panel iznosi oko 200×200 mm zbog izobličenja tokom suzgaranja. Veći sklopovi moraju koristiti modularne dizajne.
• Rok isporuke za prilagođene materijale: Blankovi oksida berilija i AlN ponekad imaju rok isporuke od 4 do 6 sedmica od proizvođača podloge. Planirajte rano.
• Proces lemljenja: Bez prethodnog zagrijavanja, toplotni šok može napuknuti ploču. Uvijek prethodno zagrijte na temperaturu unutar 100 °C od tačke topljenja kalaja.
• Cijena: Za proizvode široke potrošnje keramika može biti prekomjerno propisana. Koristite je samo tamo gdje prednost u termičkim ili RF performansama opravdava dodatne troškove.

Često postavljana pitanja

Možete li lemiti na keramički tiskani pločasti sklop?

Da. Kalaj se dobro prianja na površinske obrade poput ENIG-a, srebro-paladija ili bakra s debelim slojem. Koristite fluks na bazi smole i kontrolirano predgrijavanje kako biste izbjegli toplotni šok. Za LTCC s zlatnom pastom, na padove nanesemo ENIG kako bismo osigurali pravilno vlaženje kalaja.

Koja je dielektrična konstanta keramičke tiskane pločice?

Alumina 96% ima dielektričnu konstantu od 9,4–9,8, AlN oko 8,8, BeO 6,7. Za RF dizajne, ova viša vrijednost omogućava uži tragove pri zadanoj impedansi u usporedbi s FR-4.

Koja je maksimalna temperatura za keramičku štampanu pločicu?

Alumina i AlN ploče mogu neprekidno raditi na 350 °C. SiC ploče prelaze 800 °C. Ograničenje temperature obično proizlazi iz metalne paste (zlato se ne topi, ali srebro može migrirati pri visokim temperaturama pod DC naponom) i svih ugrađenih komponenti.

Kako rezati keramički štampani pločasti sklop?

Koristimo lasersko iscrtavanje ili rezanje dijamantskom pilom. Ručno možete napraviti utor i slomiti ravne linije, ali očekujte grube rubove. Za prototipove naručite ploče s finalnim routiranjem kontura u fabrici.

Koliko je debela keramička štampana ploča?

Standardne debljine podloge su 0,25 mm, 0,38 mm, 0,5 mm, 0,635 mm i 1,0 mm. Za visok napon moguće su podloge debljine do 2,0 mm.

Kolika je cijena keramičke štampane ploče u poređenju sa FR-4?

Keramička ploča košta 5–30 puta više po jedinici površine nego FR-4, ali trošak na nivou sistema može biti niži kada eliminišete hardver za upravljanje toplotom i povećate pouzdanost.

Mogu li keramičke štampane pločice imati više od dva sloja?

Da. HTCC i LTCC lako podržavaju 4 do 10 slojeva. Ugradnjom pasivnih komponenti interno povećavamo funkcionalnu gustoću.

Ključne poruke

• Keramički PCB supstrati (alumina, AlN itd.) provode toplinu 100 puta brže nego FR-4.
• Niski CTE odgovara silikonskim i keramičkim paketima, sprječavajući zamor lemljenja.
• Odaberite odgovarajući proizvodni proces: debeli sloj za troškove, LTCC za preciznost/RF, HTCC za ekstremno visoke temperature kod višeslojnog keramika.
• Primijenite DFM pravila: držite viae 2 mm od rubova, koristite kapljice kalaja, prethodno zagrijte lem.
• Uzmite u obzir ukupne troškove, a ne samo cijenu ploče; keramika štedi novac na hlađenju i kvarovima na terenu.
• Radite s fabrikom koja pruža IPC-6012 Class 3 certifikaciju i realne rokove isporuke.

Naš tim ima više od 15 godina iskustva u proizvodnji keramičkih štampanih pločica. Podržavamo vas od odabira materijala do inspekcije prvog artikla. Pošaljite svoje dizajnerske datoteke ili zahtjeve našim inženjerima za besplatnu reviziju dizajna i procjenu troškova. Dostavljamo pouzdane keramičke pločice koje rade u najzahtjevnijim okruženjima.