Seirbhísí Déantúsaíochta PCB Bonn Ceirmeach & Tionóil SMT

A PCB bonn ceirmeach úsáideann sé alúmana (Al₂O₃), níotráit alúmanaim (AlN), nó níotráit sileacain (Si₃N₄) mar bhonn meicniúil agus mar inslitheoir leictreach araon — gan aon chiseal tréleictreach idir an ciorcad copair agus an dromchla gléasta. Tá friotaíocht theirmeach idir 0.3°C/W (AlN DBC) agus 0.8°C/W (alúmana DBC), i gcomparáid le 3°C/W do MCPCB alúmanaim agus 15°C/W do FR4.

Díríonn an treoir seo ar a tharlaíonn i ndiaidh roghnú ábhar: comhtháthú cruach teirmeach, tiús foshraithe, bailchríoch dromchla, modhanna teipe, tionól, agus scríobh sonraíochtaí.

1) PCB Bonn Ceirmeach sa Chruach Theirmeach

Ní réiteach teirmeach neamhspleách é an tsubstráit cheirmeach. Is ciseal amháin i gcruach é a ritheann ón acomhal feiste go dtí an fuaraitheoir - agus bíonn tionchar díreach ag na ciseal os a chionn agus faoi ar fhriotaíocht theirmeach an chórais.

Cuireann ceap TIM silicone 50 µm ag 3 W/m·K 0.5–1.0°C/W leis an mbord AlN DBC 0.3°C/W, rud a dhúblaíonn beagnach an fhriotaíocht iomlán. I go leor córas, aisghabhann aistriú ó TIM silicone go hábhar athraithe céime níos mó teochta acomhail ná uasghrádú ó alúmana go AlN.

Trí chinneadh sonraíochta a mbíonn tionchar acu ar an stac iomlán:

• Clúdach copair bun: Laghdaíonn copar bun lánchlúdaigh friotaíocht scaipthe ag an gcomhéadan ceirmeach-go-TIM. Cruthaíonn clúdach páirteach criosanna marbha teirmeacha beag beann ar ábhar an tsubstráit.
• Cothromas copair bun: Cumasaíonn TIR ≤25 µm TIM (athrú céime, sádráil, sintéir airgid) tanaí, ard-seoltachta. Is féidir leis an tsonraíocht aonair seo seoltacht TIM a athrú ó 3 W/m·K go 150+ W/m·K.
• Tiús an tsubstráit: Laghdaíonn tanaí friotaíocht sheolta ingearach ach laghdaíonn sé scaipeadh cliathánach freisin. I gcás gléasanna mór-bhás, is fearr tanaí i gcónaí. I gcás bás beag ar foshraith mhór, déan samhaltú sula ndéanann tú cinneadh.

2) Roghnú Tiús Foshraithe

Rialaíonn tiús dhá rud ag an am céanna: friotaíocht theirmeach (níos tanaí = níos fearr) agus neart meicniúil (níos tibhe = níos láidre). Tá an réamhshocrú 0.635 mm ceart don chuid is mó de na feidhmchláir - ach ní do gach ceann.

Sáraíonn srian amháin an t-optamú teirmeach: voltas aonraithe. Ag neart tréleictreach 17 kV/mm, soláthraíonn foshraith alúmana 0.635 mm aonrú oibre de thart ar 10 kV. Ní féidir le feidhmchláir a bhfuil >10 kV ag teastáil uathu foshraitheanna níos tanaí a úsáid beag beann ar an mbuiséad teirmeach.

3) Roghanna Críochnaithe Dromchla

Cinneann bailchríoch dromchla inláimhsitheacht sádrála, inláimhsitheacht nasctha sreinge, agus seilfré. Ní mór é a shonrú do dhromchlaí uachtaracha agus íochtaracha go neamhspleách - agus ní mór dó a bheith ag teacht leis an seicheamh tionóil iomlán, ní hamháin leis an gcéad oibríocht.

Nuair a bhíonn nascadh SMT agus sreinge araon ag teastáil ar an mbord céanna, sonraigh ór crua ar fud na pillíní uile. Cosnaíonn bailchríoch criosach (ENIG ar pillíní SMT, ór crua ar pillíní nasctha) níos mó i gcastacht phróisis ná mar a thugann na coigiltis óir údar leis.

4) Modhanna Teipe Allamuigh

Is meicniúla agus idir-aghaidheacha teipeanna PCB bonn ceirmeach — ní bhaineann siad le ceimiceáin ná le taise cosúil le FR4. Is féidir cosc ​​a chur ar na trí phríomhmhód teipe trí dhearadh.

Scoilteadh spreagtha ag gléasadh Is í an teip allamuigh is coitianta í. Cuireann gléasadh scriú lom gan thoirc miotail ualaí pointe nach féidir le halúmana (diana briste 3–4 MPa·m½) a sheasamh. Socrú: toirc miotail bráislithe nó eapocsa-nasctha ag gach suíomh scriú; teorainn chasmhóiminte 0.3–0.5 N·m do thoirc alúmanaim M3 trí in alúmana 0.635 mm. Cuireann ceangaltán greamaitheach leis an pláta fuar deireadh le hualaí pointe gléasta go hiomlán.

Dí-áitiú DBC faoi thimthriall teirmeach tarlaíonn sé nuair a bhíonn cáilíocht an naisc imeallach nó nuair a chruthaíonn geoiméadracht chopair tiúchain struis. Tá riosca níos airde ag baint le hoileáin mhóra copair scoite le himill ghéara. Socrú: seachain cóimheasa gné paiste copair >5:1; sonraigh neart íosta craiceann nasc ≥20 N/cm²; éiligh tástáil turraing theirmeach de réir JEDEC JESD22-A104 ag cáilíocht an chéad earra.

Scealpadh imeall agus iomadú scoilteanna tosaíonn sé le láimhseáil damáiste — micrea-scoilt a tugadh isteach le linn singiliú nó bord a thit. Ní féidir an scoilt a fheiceáil ag cigireacht ach scaiptear í go ciorcad oscailte faoi thimthriall teirmeach. Socrú: coirnéil chamfáilte (ga ≥0.3 mm); imréiteach ≥0.5 mm ó chopar go himill; braiteadh scoilte fluaraiseacha le haghaidh bataí ard-iontaofachta.

Tuirse sádrála bás-cheangailte bíonn tionchar aige ar bhásanna sileacain atá sádráilte le halúmana — cruthaíonn neamhréir CTE de ~3.5 ppm/°C strus lomadh a ídíonn hailt SAC305 laistigh de 1,000–3,000 timthriall teirmeach feithicleach. Socrú: bain úsáid as foshraitheanna AlN le haghaidh feistí GaN/SiC (neamhréir CTE ~1.1 ppm/°C); sonraigh sintéiriú airgid le haghaidh ceangaltán bás feithicleach — maireann airgead sintéirithe 10,000+ timthriall ag ΔT = 150°C; éilíonn sé codán folúis ≤5% trí X-gha.

5) Tionól agus Comhtháthú

Déanfaidh paraiméadair chaighdeánacha tionóil FR4 damáiste do foshraitheanna ceirmeacha. Ní coigeartuithe roghnacha iad na difríochtaí — cuireann siad cosc ​​ar scoilteadh agus ar theipeanna comhpháirteacha atá deacair a dhiagnóisiú ina dhiaidh sin.

Próifíl athshreafa: Laghdaigh an ráta rampa go 1–2°C/s (i gcomparáid le 3°C/s do FR4). Síneadh an crios sáithithe ag 150–180°C go 90–120 soicind chun an teocht a chothromú ar fud an cheirmeach sula dtéann sé isteach san athshreabhadh. Fanann an teocht bhuaic agus an t-am os cionn an leachtais gan athrú.

Roghanna ceangail bás de réir riachtanas iontaofachta:

• Sádrálaí SAC305: Caighdeán d'fheidhmchláir neamhfheithicleacha; ≤10% codán folamh de réir X-gha; oiriúnach do <3,000 timthriall ag ΔT ≤ 100°C
• Eoiteicteach AuSn / AuGe: Pacáistí heirméiteacha agus feidhmeanna ardteochta; teastaíonn ceapacha ór-chríochnaithe; dolúbthacht chomhpháirteach níos airde ná sintéar airgid
• Sintéiriú airgid: Is fearr le haghaidh feithicleach agus aeraspáis; seoltacht chomhpháirteach 150–250 W/m·K; gan aon riosca athleá in oibríochtaí ina dhiaidh sin; teastaíonn bailchríoch copair lom nó Ag ar na ceapacha ceangail bás

Idirnascadh leictreach — ní féidir nascóirí brú-oiriúnacha a úsáid ar cheirmeach. Roghanna caighdeánacha: ceanntásca bioráin sádráilte; nascóirí imeall le teagmhálacha earraigh; nascadh cábla ribín/solúbtha; gléasadh dromchla díreach ar PCB an chórais (déan an modúl ceirmeach a láimhseáil mar chomhpháirt, ceap teirmeach a dhearadh agus toirt sádrála le haghaidh mais ceirmeach agus CTE).

Ceangaltán pláta fuar, ón fhriotaíocht theirmeach is ísle go dtí an fhriotaíocht theirmeach is airde: sádráil/trácáil → sintéar airgid → TIM athrú céime le teanntán → ramhar teirmeach le teanntán scriú.

6) Conas Sonraíocht Iomlán a Scríobh

Is iad sonraíochtaí neamhiomlána príomhchúis le moilleanna ar luachana agus teipeanna ar an gcéad earra — ní an cumas monaraíochta. Éilíonn iarratas ar thairgeadh PCB le bonn ceirmeach na 12 pharaiméadar seo, iad uile:

1. Ábhar foshraithe agus íonacht — Al₂O₃ 96%, Al₂O₃ 99.6%, AlN, nó Si₃N₄
2. Tiús an tsubstráit ± caoinfhulaingt — m.sh., 0.635 mm ± 0.05 mm
3. Próiseas miotalaithe — DBC, scannán tiubh, scannán tanaí, nó AMB
4. Tiús copair, barr agus bun — sonraithe go neamhspleách; m.sh., 0.3 mm / 0.3 mm do DBC
5. Críochnú dromchla, barr agus bun — is minice a fhágtar ar lár é; ní mór don chríoch bun a bheith mar an gcéanna le modh ceangail an phláta fuar
6. Toisí agus lamháltais an bhoird — cuir camféar cúinne nó ga san áireamh más gá
7. Leithead agus spás íosta an rian — deimhnigh i gcoinne chumas an mhonaróra sula gcuirtear an leagan amach i gcrích
8. Riachtanais trí — trastomhas, ábhar líonta, bailchríoch
9. Ceanglais tástála leictreacha — voltas leanúnachais/aonraithe; voltas ard-phota más gá; an dara réimse is minice a fhágtar ar lár
10. Ceanglais cháilíochta — raon agus timthriallta timthriallta teirmeacha; neart nasctha; caighdeán infheidhme (AEC-Q101, IEC 60068-2-14, MIL-PRF-38534)
11. Miondealú cainníochta — d’fhéadfadh fréamhshamhail agus táirgeadh a bheith ar siúl ar línte difriúla le praghsáil agus amanna luaidhe difriúla
12. Cruacháil sraitheanna (dearaí ilchisealacha) — seicheamh sraithe ceirmeach agus seoltóra; trí líonadh agus caipín le haghaidh LTCC nó comh-dhóite

7) Táirgí Gaolmhara

• Foshraith DBC: An tógáil PCB bonn ceirmeach is coitianta le haghaidh leictreonaic chumhachta — copar nasctha le ceirmeach ag ~1,065°C. Nuair a deir innealtóirí “PCB bonn ceirmeach” le haghaidh modúl cumhachta, is gnách go gciallaíonn siad foshraith DBC patrúnach.
• Scannán Tiubh Ceirmeach PCB: Seoltóirí priontáilte scáileáin (5–20 µm) a dhóitear ag 850–1,000°C. Costas níos ísle ná DBC le haghaidh feidhmchlár meánreatha; cumasaíonn sé friotóirí agus toilleoirí comhtháite laistigh den bhonn ceirmeach.
• Foshraith AMB: Úsáideann Prátáil Miotail Ghníomhaigh prátáil Ag-Cu-Ti ag 800–900°C. Nasc copair-ceirmeach níos láidre ná DBC; is fearr é le haghaidh foshraitheanna bunaithe Si₃N₄ agus modúil feithicleach a bhfuil saolré timthriall teirmeach 10,000+ ag teastáil uathu.
• LTCC: Ceirmeach ilchiseal le seoltóirí agus vias leabaithe comh-dhóite ag 850–900°C. Úsáidte le haghaidh modúil RF agus pacáistí ilsliseanna ina bhfuil an bonn ceirmeach mar an struchtúr idirnasctha tríthoiseach, ní hamháin foshraith theirmeach.
• IMS / PCB Croí-Miotail: Rogha eile ar chostas níos ísle nuair nach bhfuil buiséad teirmeach ceirmeach ag teastáil. Friotaíocht theirmeach 3–5 uair níos airde ná DBC alúmana. An rogha cheart nuair a cheadaíonn buiséad teirmeach an fheidhmchláir é.
• Tionól PCB Bonn Ceirmeach: Laghdaíonn ceangal bás, nascadh sreinge, agus athshreabhadh ardteochta mar aon le monarú foshraithe an riosca láimhseála agus cinntíonn sé comhoiriúnacht phróisis.

Ceisteanna Coitianta

Cad é an difríocht idir PCB bonn ceirmeach agus foshraith DBC?

Is modh miotalaithe é DBC (Copar Nasctha go Díreach) — scragall copair nasctha le ceirmeach ag ~1,065°C. Is PCBanna bunaithe ar cheirmeacha iad gach foshraith DBC, ach áirítear le PCBanna bunaithe ar cheirmeacha tógálacha scannán tiubh agus scannán tanaí freisin. I leictreonaic chumhachta, is minic a úsáidtear an dá théarma go hidirmhalartaithe; in iarratais RF, is coitianta scannán tanaí ar bhonn ceirmeach ná DBC.

An féidir le PCB ceirmeach PCB croí-mhiotail a athsholáthar go díreach?

Ní gan athdhearadh. Éilíonn ceirmeach buicéid miotail ag poill gléasta, rátaí rampa athshreafa níos moille (1–2°C/s), gan aon nascóirí brú-fheistiúcháin, agus rialacha aonair éagsúla. Tá an gnóthachan teirmeach fíor - 0.3–0.8°C/W vs. 3°C/W le haghaidh MCPCB alúmanaim - ach éilíonn an malartú athruithe soiléire ar an bpróiseas gléasta, idirnasctha agus tionóil.

Cén bailchríoch dromchla atá ag teastáil le haghaidh SMT agus nascadh sreinge araon?

Tá ór crua (leictreaphlátáilte 3–5 µm Ni / leictreaphlátáilte 0.5–2.0 µm Au) ag teastáil. Tá ciseal óir ~0.05 µm ENIG ró-thanaí le haghaidh nascadh sreinge agus teipeanna ardaithe nasc mar thoradh air sin. Sonraigh ór crua trasna na ceapacha go léir nuair a bhíonn SMT agus nascadh sreinge araon sa seicheamh tionóil.

Cén fáth a scoilteann PCBanna bonn ceirmeach tar éis dóibh dul thar iniúchadh isteach?

Tagann an chuid is mó de scoilteadh iar-iniúchta ón bpróiseas tionóil, ní ó lochtanna foshraithe: gléasadh scriú lom, dúntóirí ró-chasmhóiminte, nó dromchlaí pláta fuar míchothroma. Scaipeann micrea-scoilteanna fo-chriticiúla ó aonrú - dofheicthe ag cigireacht chaighdeánach - chuig ciorcaid oscailte faoi thimthriall teirmeach freisin. Cuireann braiteadh scoilteanna fluaraiseacha ag gléasadh isteach agus ag gléasadh toisc miotail cosc ​​ar an dá mhodh teipe.

Cad é an t-am luaidhe le haghaidh fréamhshamhlacha PCB bonn ceirmeach?

DBC alúmana: 2–4 seachtaine. DBC AlN: 3–5 seachtaine. Scannán tiubh: 3–4 seachtaine. Scannán tanaí: 4–6 seachtaine. Cuireann toisí saincheaptha 1–2 sheachtain leis. Trí na 12 pharaiméadar sonraíochta go léir a sholáthar ag an RFQ, cuirtear deireadh leis an bhfoinse moille is coitianta.

An bhfuil PCB bonn ceirmeach mar an gcéanna le PCB ardteochta?

Níl. Clúdaíonn PCB ardteochta foshraitheanna ceirmeacha, PTFE/gloine, polaimíd, agus croí-mhiotail — aon bhord atá rátáilte os cionn theorainn 130–150°C FR4. Is é an bonn ceirmeach an chatagóir is airde feidhmíochta: teochtaí oibriúcháin os cionn 300°C, seoltacht theirmeach 60–600× níos airde ná déileictrigh polaiméire. Tá PTFE ardteochta ach níl aon bhuntáiste seoltachta theirmigh aige.

Luaigh do PCB Bonn Ceirmeach