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cerâmica PCB É um substrato de cerâmica(Geralmente é óxido de alumínio ou talco.)Placas de circuito impresso fabricadas,com o uso de fibra de vidro reforçado material epóxido FR4 PCB Diferente。cerâmica PCB Com vantagens significativas,Por exemplo, excelente condutividade térmica(óxido de alumínio:24-28 W/mK vs. FR4:0.3-0.4 W/mK)、Excelente resistência mecânica(óxido de alumínio:300-400 MPa vs. FR4:300-400 MPa)e maior resistência a altas temperaturas(óxido de alumínio:1600 °C vs. FR4:130-140 °C)。
Embora... FR4 PCB Custo-benefício e comumente usado para aplicações padrão,Mas em alta potência、Ambientes de alta frequência e temperaturas extremas,cerâmica PCB Adopção cada vez mais comum。Neste caso.,Melhor gestão térmica(Usar fórmulas q = k * A * ΔT / d)O desempenho é crucial,As propriedades superiores dos materiais cerâmicos superam os custos associados mais elevados e os processos de fabricação mais complexos。
Aqui está para garantir a produção de cerâmica de alta qualidade PCB Visão geral do processo de fabrico seguido:
Passos1:Selecção de materiais cerâmicos de substrato
Usado para cerâmica PCB Existem três tipos principais de substratos fabricados.:Al2O3、AlN e BeO。Várias técnicas de fabricação de placas de circuito cerâmico dependem de um substrato específico,Cada substrato é selecionado por suas propriedades únicas。
Para uso PCB A escolha dos substratos cerâmicos fabricados depende de uma avaliação minuciosa de várias condições e características críticas necessárias para a aplicação esperada.。Primeiro, avalie as propriedades elétricas, como a constante dielétrica e a força.,Garantir que o material atenda às necessidades elétricas do circuito。Além disso,Considerar a condutividade térmica é essencial para uma dissipação eficaz em cenários de alta potência。cerâmica PCB O substrato chave:
óxido de alumínio (Al2O3):
Constante dielétrica:9.6–10.2
Força elétrica:15–20 kV/mm
Condutividade térmica:24-28 W/mK
Nitreto de alumínio (AlN):
Constante dielétrica:8.7–9.3
Força elétrica:15–20 kV/mm
Condutividade térmica:140-170 W/mK
óxido de berílio (BeO):
Constante dielétrica:6.7–7.2
Força elétrica:40–45 kV/mm
Condutividade térmica:230-330 W/mK
palavra auxiliar para números ordinais 2 Passos:Preparação do substrato
Depois do corte,Remoção de poluentes por meio de métodos de limpeza completos, como limpeza por ultra-som ou tratamento químico,Certifique-se de que a superfície do processamento subsequente está intacta e intacta。Descarregar é para eliminar as bordas afiadas.,A inspeção é feita para garantir que a superfície seja perfeita.,Isto é essencial para a deposição uniforme da camada condutora.。O substrato seco e quaisquer etapas de pré-tratamento necessárias garantem que ele esteja pronto,Para Cerâmica PCB A base para o processo de sedimentação bem sucedido na produção e as fases de fabricação subsequentes。
Passos 3:Deposição da camada condutora
a. Impressão interna
Reveste uma camada de filme fotosensível sobre o laminado,Projetado para alinhamento preciso。Sob raios ultravioletas,A película se endurece.,Alinhe com precisão o projeto da placa de circuito。
b. Exposição aos raios UV e gravura
Após alinhar a gravação e a placa de circuito,Coloque-o sob os raios ultravioletas.,Durece a cola fotográfica。Depois,Use solução alcalina para remover cobre indesejado da placa de circuito,Manter intacta a fotorresistência endurecida。
c. Alinhamento e fusão de camadas
Empilhando a camada externa com folha fina de alumínio sobre um substrato que contém linhas de cobre,Preparação para a fusão de camadas。Use fixações e pinos de alinhamento para fixar firmemente essas camadas na mesa de aço grossa。Utilização de camadas pré-impregnadas e folhas de cobre,Finalmente empilhamento prensado com folha de alumínio e placa de cobre,Componentes de aquecimento e arrefecimento para fusão。
d. perfuração de precisão
Furar buracos precisos na placa montada,Utilização X Posicionador de raios para perfurações precisas。Utilização de máquinas de perfuração assistidas por computador com eixos pneumáticos,Certifique-se de que cada furo é perfurado com precisão,Suportado com material tampão,Limpe a perfuração。
e. Electroplatagem e depósito de cobre
Limpeza completa do painel,Coloque-o em um tanque químico para a deposição de cobre,Certifique-se de depositar uma camada fina na superfície da placa de circuito(A espessura é aproximadamente 1 Microns)。Fundo de cobre reveste a parede,Promover ligações entre camadas。
f. Imagem externa
Aplicar fotorresistência no painel,e a expor a alta radiação ultravioleta em um ambiente controlado.。Usando uma máquina para remover fotorresistência não curada,Garanta a remoção precisa de materiais desnecessários da camada externa。
g. Galvanoplastia de cobre
Galvanoplastia de uma fina camada de cobre na parte exposta do painel,Em seguida, o chapeamento de estanho é aplicado para remover o excesso de cobre da fase de gravura。
h. Gravação final
Limpe o cobre excessivo com soluções químicas,Proteção das áreas de cobre necessárias com estanho,Estabelecer áreas e conexões condutivas adequadas。
Passos4:Conexão de componentes
a. soldagem
O processo de soldagem é um desacordo fundamental。Os substratos cerâmicos exigem pasta de solda especialmente formulada,Para suportar a temperatura mais alta exigida para soldagem。Além disso,Modelos para aplicar pasta de solda precisam ser personalizados,Para considerar a espessura e o material da cerâmica,Garantir uma aplicação precisa sem comprometer a integridade do substrato。
b. Posição dos componentes
A precisão da colocação dos componentes permanece crucial,Mas devido à fragilidade do substrato cerâmico,A precisão é ainda mais importante para os substratos de cerâmica。Sistemas de recolha e colocação automáticos ou métodos manuais requerem operações minuciosas,Para evitar danos ao substrato durante a colocação。Além disso,Alguns componentes ou aplicações podem usar adesivos específicos compatíveis com as propriedades da cerâmica,Para atender aos requisitos de temperatura e adesão exclusivos da cerâmica。
c. Controle de temperatura
O controle de temperatura durante a soldadura de refluxo é uma diferença significativa。O substrato cerâmico precisa controlar a curva de refluxo,Calibrar sua resistência às altas temperaturas,Ao mesmo tempo, evite o estresse térmico excessivo.。Curvas de aquecimento e arrefecimento graduales são essenciais para aliviar o choque térmico,Evita danos potenciais ao substrato cerâmico。
d. Teste após a ligação
Após a conexão,O resfriamento gradual dos componentes é essencial para evitar que o substrato seja submetido a choques térmicos。Métodos de inspeção como imagens térmicas infravermelhas são essenciais para verificar a integridade do ponto de solda sem prejudicar a integridade estrutural da cerâmica。Testes funcionais levam em consideração a alta condutividade térmica da cerâmica,Certifique-se de que apesar do potencial de resfriamento,Ainda assim, uma conexão elétrica confiável é possível.。
Passos 5:Teste e conclusão
a. Ensaio em placas de circuito
Verificação de continuidade:Verificar a continuidade do percurso elétrico do circuito,Garantir que não haja interrupções ou interrupções que possam interferir com a transmissão normal de sinais。
Medição da impedância:Avaliação do nível de impedância no circuito,Para garantir que atenda aos requisitos de projeto especificados。Isto é crucial para manter a integridade do sinal,Especialmente em aplicações de alta frequência。
Teste funcional:Realizar testes funcionais completos para verificar PCB A funcionalidade global。Isso envolve fazer PCB suportar diversas condições de funcionamento,Garantir que ele funcione como esperado em diferentes situações。Estes testes avaliam PCB A capacidade de responder aos sinais de entrada e gerar a saída necessária。
b. Ensaios de usinagem de precisão de placas de circuito
Aplicações de revestimento:Aplique um revestimento protetor para proteger PCB Proteção contra fatores externos(Como a umidade、Danos químicos ou físicos)O impacto。Serviço de revestimento pode ser melhorado PCB Durabilidade e vida útil。
Inspeção e garantia de qualidade:Realize uma inspeção visual minuciosa para detectar quaisquer defeitos ou irregularidades no revestimento de proteção。Pode ser adotado AOI Tecnologias de inspeção avançadas para garantir aplicações e coberturas precisas。
Conclusão
Com a melhoria contínua do desempenho dos produtos eletrônicos modernos,cerâmica PCB O significado tornou-se particularmente importante。Isso garante que o circuito possa operar de forma estável sob condições extremamente adversas。No entanto...,Em comparação com materiais tradicionais,Implementação desafiadora de substratos cerâmicos em configurações de múltiplas camadas。Para materiais cerâmicos puros(Al2O3、AlN e BeO),Só é possível construir um solo nível.、Estrutura dupla e dupla。Se o seu projeto precisa de cerâmica de camadas múltiplas PCB,Vamos usar Rogers Como alternativa。