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Dati PCB

Dati PCB - Substrato ceramico in porcellana Crown

Dati PCB

Dati PCB - Substrato ceramico in porcellana Crown

Substrato ceramico in porcellana Crown

2023-10-31
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Author:iPCB

Il substrato ceramico si riferisce a una piastra di processo speciale in cui la lamina di rame è direttamente legata alla superficie del substrato ceramico di allumina o nitruro di alluminio ad alte temperature. Il substrato composito ultra-sottile ha eccellenti prestazioni di isolamento elettrico, alta conducibilità termica, eccellente prestazione di saldatura e alta resistenza all'adesione. Può anche incidere vari modelli come una scheda PCB e ha una grande capacità di carico corrente. Pertanto, i substrati ceramici sono diventati il materiale fondamentale per la tecnologia di struttura del circuito elettronico ad alta potenza e la tecnologia di interconnessione.


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Tipi di substrati ceramici

1.substrato ceramico di allumina

Il substrato ceramico dell'ossido di alluminio si riferisce generalmente a un materiale ceramico del substrato con l'ossido di alluminio come materia prima principale, costituito principalmente dalla fase cristallina dell'ossido di alluminio. Il contenuto di ossido di alluminio rappresenta oltre il 75% dei vari tipi di ceramica. Ha una ricca fonte di materie prime, basso costo, alta resistenza meccanica e durezza, buone prestazioni di isolamento e vantaggi come buone prestazioni di shock termico, resistenza alla corrosione chimica, alta precisione dimensionale e buona adesione al metallo. È un materiale ceramico del substrato con buone prestazioni complete. I substrati ceramici dell'ossido di alluminio sono ampiamente utilizzati nell'industria elettronica, rappresentando il 90% della quantità totale del substrato ceramico e sono diventati un materiale indispensabile nell'industria elettronica.


Il substrato dell'ossido di alluminio è il materiale del substrato più comunemente usato nell'industria elettronica, in quanto ha alta resistenza e stabilità chimica rispetto alla maggior parte delle altre ceramiche dell'ossido in termini di proprietà meccaniche, termiche ed elettriche e ha una ricca fonte di materie prime. È adatto per varie lavorazioni tecnologiche e diverse forme.


2. substrato ceramico nitruro di alluminio

Il substrato ceramico del nitruro di alluminio è un nuovo tipo di materiale del substrato. Le costanti reticolari dei cristalli di nitruro di alluminio sono un = 0.3110nm, c = 0.4890nm, sistema di cristallo esagonale, basato sull'unità della struttura tetraedrica di nitruro di alluminio, che è un composto di legame covalente di minerale di zinco. Ha una serie di caratteristiche eccellenti come buona conducibilità termica, isolamento elettrico affidabile, bassa costante dielettrica e perdita, non tossico e corrispondenza con il coefficiente di espansione termica del silicio, è considerato un materiale ideale per la nuova generazione di substrati semiconduttori ad alta integrazione e imballaggio elettronico.


3. substrato ceramico nitruro di silicio

Il nitruro di silicio ha tre strutture cristalline, di cui la forma più comune è una struttura esagonale. Il nitruro di silicio ha molte proprietà eccellenti come elevata durezza, alta resistenza, basso coefficiente di espansione termica, buona resistenza all'ossidazione, buone prestazioni di corrosione termica e basso coefficiente di attrito. La conducibilità termica teorica del nitruro di silicio monocristallo è alta fino a 400W/(m.k), che ha il potenziale di diventare un substrato ad alta conducibilità termica. Inoltre, il coefficiente di espansione termica del nitruro di silicio è di circa 3,0x10-6 ℃, che ha una buona compatibilità con materiali come Si, SiC, GaAs, ecc., rendendo il substrato ceramico del nitruro di silicio un materiale di substrato elettronico ad alta resistenza e ad alta conducibilità termica molto attraente.


4. substrato ceramico del carburo di silicio

I substrati ceramici del carburo di silicio hanno un'elevata conducibilità termica, che varia da 100W/(m? k) a 400W/(m? k) alle alte temperature, che è 13 volte superiore all'allumina. Buona resistenza all'ossidazione, temperatura di decomposizione superiore a 2500 „ƒ, può ancora essere utilizzata in un'atmosfera di ossidazione di 1600 „ƒ ed ha un buon isolamento elettrico. Il coefficiente di espansione termica è inferiore a quello dell'allumina e del nitruro di alluminio. I substrati ceramici del carburo di silicio hanno forti proprietà di legame covalente e sono difficili da sintetizzare. Di solito, una piccola quantità di boro o allumina viene aggiunta come aiuto di sinterizzazione per aumentare la densità. Gli esperimenti hanno dimostrato che berillio, boro, alluminio e i loro composti sono gli additivi più efficaci, che possono aumentare la densità della ceramica SiC a oltre il 98%.


I principali substrati ceramici sono comunemente utilizzati negli imballaggi elettronici. Rispetto ai substrati in plastica e metallo, i substrati ceramici presentano i seguenti vantaggi:

1) Buona linearità dell'isolamento e alta affidabilità.

2) Coefficiente dielettrico basso e buona prestazione ad alta frequenza.

3) Basso coefficiente di espansione termica e alto coefficiente di conducibilità termica.

4) Buona tenuta all'aria, prestazione chimica stabile e forte effetto protettivo sui sistemi elettronici.


Il substrato ceramico è adatto per l'imballaggio di prodotti con alta affidabilità, alta frequenza, resistenza alle alte temperature e tenuta all'aria in aviazione, aerospaziale e ingegneria militare. I componenti elettronici SMD di sottomissione sono ampiamente utilizzati in campi quali la comunicazione mobile, i computer, gli elettrodomestici e l'elettronica automobilistica e i loro materiali di supporto sono spesso incapsulati sulla scheda PCB.


Il vantaggio principale dei substrati ceramici è forte sforzo meccanico e forma stabile; Alta resistenza, alta conducibilità termica e alto isolamento; Forte adesione e resistenza alla corrosione; ha eccellenti prestazioni di ciclo termico; Elevata affidabilità.