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        常見問題

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        淺談陶瓷電路板的制作及優勢
        2023-02-14
        瀏覽次數:944
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        陶瓷電路板其實是以電子陶瓷為基礎材料制成的,可以做各種形狀。是一種”利用導熱陶瓷粉末和有機粘合劑,在低于250℃條件下制備了導熱系數為9-20W/m.k的導熱有機陶瓷線路板。其中,陶瓷電路板的耐高溫、電絕緣性能高的特點最為突出,在介電常數和介質損耗低、熱導率大、化學穩定性好、與元件的熱膨脹系數相近等優點也十分顯著,而陶瓷電路板的制作會用到LAM技術,即激光快速活化金屬化技術。采用通過磁控濺射,圖形化光刻,干法濕法蝕刻,電鍍加厚工藝,在陶瓷基板上制作出超細線條電路圖形。在薄膜工藝中,基于薄膜電路工藝,通過磁控濺射實現陶瓷表面金屬化,通過電鍍實現銅層和金成的厚度大于10微米以上。即DPC( 直接鍍銅基板)。應用于LED領域,大功率電力半導體模塊,半導體致冷器,電子加熱器,功率控制電路,功率混合電路,智能功率組件,高頻開關電源,固態繼電器,汽車電子,通訊,航天航空及軍用電子組件。


        陶瓷電路板工藝流程

        1、鉆孔:利用機械鉆孔產生金屬層間的連通管道。

        2、鍍通孔:連接層間的銅線路鉆孔完成后,層間的電路并未導通,因此必須在孔壁上形成一層導通層,借以連通線路,這個過程一般業界稱為PTH制程,主要的工作程序包含了去膠渣、化學銅和電鍍銅三個程序。

        3、干膜壓合:制作感光性蝕刻的阻抗層。

        4、內層線路影像轉移 :利用曝光將底片的影像轉移至板面。

        5、 外層線路曝光:經過感光膜的貼附后,電路板曾經過類似內層板的制作程序,再次的曝光、顯影。這次感光膜的主要功能是為了定義出需要電鍍與不需要電鍍的區域,而我們所覆蓋的區域是不需要電鍍的區域。

        6、磁控濺射:利用氣體輝光放電過程中產生的正離子與靶材料的表面原子之間的能量和動量交換,把物質從源材料移向襯底,實現薄膜的淀積。

        7、蝕刻--外部線路的形成:將材料使用化學反應或者物理撞擊作用而移除的技術。蝕刻的功能性體現在針對特定圖形,選擇性地移除。線路電鍍完成后,電路板將送入剝膜、蝕刻、剝錫線,主要的工作就是將電鍍阻劑完全剝除,將要蝕刻的銅曝露在蝕刻液內。由于線路區的頂部已被錫保護,所以采用堿性的蝕刻液來蝕銅,但因線路已被錫所保護,線路區的線路就能保留下來,如此整體線路板的表面線路就呈現出來。

        8、防焊漆涂布:陶瓷電路板的目的就是為了承載電子零件,達成連接的目的。因此電路板線路完成后,必須將電子零件組裝的區域定義出來,而將非組裝區用高分子材料做適當的保護。由于電子零件的組裝連結都用焊錫,因此這種局部保護電路板的高分子材料被稱為“防焊漆”。目前多數的感光型防焊漆是使用濕式的油墨涂布形式。


        陶瓷電路板的優勢

        1、更高的熱導率

        2、更匹配的熱膨脹系數

        3、更牢、更低阻的金屬膜層

        4、基板的可焊性好,使用溫度高

        5、絕緣性好

        6、高頻損耗小

        7、可進行高密度組裝

        8、不含有機成分,耐宇宙射線,在航空航天方面可靠性高,使用壽命長

        9、銅層不含氧化層,可以在還原性氣氛中長期使用


        陶瓷電路板的劣勢

        1、易碎:這是最主要的一個缺點,目前只能制作小面積的電路板。

        2、價貴:電子產品的要求規則越來越多,陶瓷電路板只是滿足滿足一些比較高端的產品上面,低端的產品根本不會使用到。


        陶瓷電路板比PCB電路板優勢有哪些

        陶瓷電路板具有更高的熱導率、更匹配的熱膨脹系數、更牢、更低阻的金屬膜層、基板的可焊性好,使用溫度高、絕緣性好、高頻損耗小、可進行高密度組裝、不含有機成分,耐宇宙射線,在航空航天方面可靠性高,使用壽命長等優點。陶瓷電路板總體性能優于FR-4和鋁基板,是LED照明、傳感器、光伏逆變器、太陽能電池等領域的不二選擇。


        陶瓷電路板的應用領域

        1、LED領域

        2、大功率半導體模塊

        3、半導體致冷器

        4、電子加熱器

        5、功率控制電路

        6、功率混合電路

        7、智能功率組件

        8、高頻開關電源

        9、固態繼電器

        10、汽車電子

        11、航天航空及軍用電子組件

        12、太陽能電池板組件


        在與其它PCB的對比上,陶瓷電路板算是老一代基板的替代品,可以完美替代掉金屬基板、透明基板。因其具有高導熱、高絕緣、更好的熱膨脹匹配系數的等特點,所以在大功率照明領域成為了香餑餑。如何降低LED陶瓷基板的熱阻是目前提升LED發光效率的最主要的課題之一,按照其線路制作方法可區分為厚膜陶瓷基板、低溫共燒陶瓷、薄膜陶瓷基板以及激光金屬化技術。


        要提升LED發光效率與使用壽命,解決LED產品散熱問題即為現階段最重要的問題之一,LED產業的發展同樣是以高功率、高亮度、小尺寸LED產品為其發展重點,因此,提供具有其高散熱性,精密尺寸的散熱基板,也成為未來在LED散熱基板發展的趨勢?,F階段以氮化鋁基板和氧化鋁基板的方式來達到提升LED發光效率為開發主流。在此發展趨勢下,對散熱基板本身的線路對位精確度要求極為嚴苛,且需具有高散熱性、小尺寸、金屬線路結合力強等特色,因此激光技術將成為促進LED不斷往高功率提升的重要路徑。未來的陶瓷電路板需要從LED的懷抱中走出來,擁抱新工業時代的來臨。目前的陶瓷電路板最大應用還是在LED領域,然而PCB的市場大的可怕,在智能時代的來臨前夕,陶瓷電路板應做好面對的準備,人工智能芯片的應用領域或將成為陶瓷電路板的新領土,LED領域只會是陶瓷電路板的襁褓。

        愛彼電路(iPcb?)是專業高精密PCB電路板研發生產廠家,可批量生產4-46層pcb板,電路板,線路板,高頻板,高速板,HDI板,pcb線路板,高頻高速板,雙面,多層線路板,hdi電路板,混壓電路板,高頻電路板,軟硬結合板等


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