Tšebeletso ea Moetsi le Tlhahiso ea Li-PCB tsa Ceramic tse Ikhethileng

Li-PCB tsa Ceramic li sebelisa li-substrate tsa ceramic tse sa tloaelehang - alumina, aluminium nitride, silicon nitride - ho e-na le fiberglass-epoxy ea organic e fumanoang libotong tse tloaelehileng tsa FR4. Substrate ea ceramic e hokahana ka kotloloho le potoloho ea koporo ntle le lera le arohaneng la dielectric insulation, e leng se etsang tsela ea mocheso ho tloha karolong ho ea ho sinki ea mocheso e sebetsang hantle ka 50-500 × ho feta FR4. Molemo oo oa sebopeho ke hore na ke hobane'ng ha li-PCB tsa ceramic li hlalosoa bakeng sa li-module tsa motlakase, li-LED tse khanyang haholo, li-front-ends tsa RF, li-sub-mount tsa laser diode, le ts'ebeliso efe kapa efe moo phallo ea mocheso, mocheso o sebetsang, kapa bophelo ba potoloho ea mocheso bo fetang seo li-laminate tsa organic li ka se pholohang.

Highleap Electronics e etsa li-PCB tsa ceramic holim'a li-substrate tsa alumina (Al₂O₃), aluminium nitride (AlN), le silicon nitride (Si₃N₄) ho sebelisoa mekhoa ea DBC, DPC, thick-film, thin-film, LTCC, le HTCC . Re boetse re kopanya likarolo holim'a li-substrate tsa ceramic - SMT, wire bonding, die attach, le liteko tsa motlakase - tlas'a marulelo a le mong.

Fumana Khotheishene ea PCB ea Ceramic →

Lisebelisoa tse 'ne tsa Ceramic Substrate le moo e 'ngoe le e 'ngoe e Lokelang teng

PCB e 'ngoe le e 'ngoe ea letsopa e qala ka substrate. Thepa e khethiloeng e khetholla ho tsamaisoa ha mocheso, matla a mechini, ho lumellana ha CTE le semiconductor die, le litšenyehelo tsa boto e felileng. Highleap e boloka le ho sebetsana le substrate tsohle tse 'ne tsa letsopa tsa sehlopha sa tlhahiso.

Alumina — pere e sebetsang ea tlhahiso

Li-PCB tsa ceramic tsa Alumina li ikarabella bakeng sa boholo ba tlhahiso ea li-PCB tsa ceramic lefatšeng ka bophara. E fumaneha ka limaraka tsa bohloeki ba 96% le 99.6%, alumina e fana ka conductivity e sebetsang ea mocheso (50–100× betere ho feta FR4), insulation e ntle ea motlakase, le boemo ba litšenyehelo bo etsang hore e sebetse bakeng sa tlhahiso ea molumo o itekanetseng. Re sebelisa alumina ea 96% bakeng sa lits'ebetso tse ngata tsa LED, sensor, le elektroniki ea motlakase, le alumina ea 99.6% ha ho hlokahala ho ba thata ha bokaholimo kapa mamello ea dielectric - hangata bakeng sa lipotoloho tsa RF tse tšesaane.

Aluminium nitride — moetapele oa ts'ebetso ea mocheso

AlN e fana ka 7 × conductivity ea mocheso ea alumina le CTE e haufi haholo le silicon har'a li-substrate tsa ceramic (4.5 khahlanong le 3.0 ppm/°C). Ho tšoana hoo ha CTE ke ka lebaka leo AlN e boletsoeng moo die ea semiconductor e hokahaneng ka ho toba le substrate - li-module tsa motlakase, liphutheloana tsa laser diode, le li-module tsa 5G RF. Phapang ke litšenyehelo le litlhoko tse boima tsa metallization. Tšehetso ea rona ea boenjiniere ba tsamaiso ea mocheso e thusa ho fumana hore na moralo oa hau o hlile o hloka AlN kapa hore na alumina e nang le moralo o betere oa sebopeho sa mocheso e ka fihlela sepheo se tšoanang sa mocheso oa junction ka litšenyehelo tse tlase.

Silicon nitride — letsopa le thata ka ho fetisisa bakeng sa ho potoloha ka tsela e feteletseng

Si₃N₄ e fana ka ho tiea ha ho robeha ha alumina kapa AlN ka makhetlo a 2–3, e e nolofalletsang ho phela maemong a ho potoloha ha mocheso (–55 ho isa ho +250 °C, lipotoloho tse 30,000+) tse petsolang li-substrate tse ling tsa letsopa. E fetohile substrate e khethiloeng bakeng sa li-module tsa motlakase tsa SiC le GaN tsa moloko o latelang ho li-inverter tsa EV traction le li-drive tsa liindasteri. Si₃N₄ e sebetsoa hoo e ka bang feela ka AMB (active metal brazing) metallization.

Beryllium oxide — ts'ebetso e phahameng ea khale, ts'ebeliso e lekanyelitsoeng

BeO e fana ka phallo e phahameng ka ho fetisisa ea mocheso ho feta thepa efe kapa efe ea PCB ea ceramic, empa chefo ea eona ea thepa e tala (lerole la beryllium ke kotsi e kholo ea ho hema) e e thibela lits'ebetsong moo ho se nang sebaka - haholo-holo mananeo a khale a lifofane le a tšireletso a nang le liprothokholi tse thehiloeng tsa ho sebetsana. Meralo e mecha e ntse e totobatsa AlN kapa Si₃N₄ ho e-na le hoo.

Mekhoa e Supileng ea Tlhahiso: Kamoo Koporo e Finyellang Kateng

Thepa ea substrate e hlalosa litšobotsi tsa mocheso tsa PCB ea ceramic. Ts'ebetso ea metallization e hlalosa bokhoni ba motlakase - qeto ea trace, botenya ba koporo, palo ea lera, le matla a tlamo ea koporo le ceramic. Highleap e tšehetsa lits'ebetso tsohle tse supileng tsa metallization tsa sehlopha sa tlhahiso.

DBC — Koporo e Kopantsoeng ka ho Otloloha

DBC e tlama foil e teteaneng ea koporo (0.15–0.6 mm) ho ceramic ka karabelo e laoloang ea oxidation hoo e ka bang 1,065 °C. Sebopeho se hlahisoang sa koporo-ceramic se na le khanyetso e tlase haholo ea mocheso 'me se tšehetsa mekoallo ea bese ea motlakase o phahameng bakeng sa li-module tsa motlakase tsa IGBT le MOSFET. DBC ke tekanyetso e thehiloeng bakeng sa li-substrate tsa ceramic tsa module ea motlakase ho alumina le AlN. Moeli: bophara bo fokolang ba trace hangata ke 0.3–0.5 mm ka lebaka la koporo e teteaneng, 'me tlhaloso ea bohale e mahoashe ho feta DPC.

DPC — Koporo e Tloaelehileng e Tloaelehileng

DPC e tšela lera le lesesaane la peo ea titanium/koporo holim'a ceramic tlas'a vacuum, ebe e tšela koporo ho fihlela botenya ba sepheo (hangata 5–140 µm) ho sebelisoa photolithography e tloaelehileng le electroplating. Ts'ebetso ena e fihlella qeto ea mola o motle (trace/space ho fihlela ho 50/50 µm) 'me e tšehetsa masoba a phunyeletsang le li-via - e leng se etsang hore e be metallization e feto-fetohang ka ho fetisisa bakeng sa meralo e rarahaneng ea potoloho. DPC ke ts'ebetso e tloaelehileng bakeng sa liphutheloana tsa LED tse nang le bongata bo phahameng, lipotoloho tsa RF holim'a alumina, le moralo ofe kapa ofe oa PCB oa ceramic o hlokang mesaletsa e laoloang ke impedance.

AMB — Tšepe e Sebetsang ea Tšepe

AMB e kopanya koporo le ceramic e sebelisa motsoako o sebetsang oa braze (hangata Ag-Cu-Ti) ho 800–900 °C tlas'a vacuum. Karolo e sebetsang ea titanium e kolobisa bokaholimo ba ceramic, e etsa tlamo ea tšepe e matla ho feta DBC - ea bohlokoa haholo bakeng sa li-substrate tsa Si₃N₄ moo ts'ebetso e tloaelehileng ea oxidation ea DBC e sa theheng tlamo e tšepahalang. AMB e tšehetsa botenya ba koporo ho fihlela ho 800 µm mme ke theknoloji e ka sehloohong bakeng sa li-module tsa semiconductor tsa matla tsa SiC/GaN tsa moloko o latelang.

Filimi e teteaneng

Li-PCB tsa ceramic tse nang le filimi e teteaneng li sebelisa li-pastes tse tsamaisang motlakase tse hatisitsoeng skrineng (silevera, khauta, silevera-palladium) tse silang mochesong oa 850–900 °C. Ts'ebetso ena e nolofalletsa li-resistor le li-capacitor tse hatisitsoeng ka kotloloho holim'a substrate - ho felisa li-passive tse arohaneng lipotolohong tse kopantsoeng. Filimi e teteaneng ke ts'ebetso ea PCB ea ceramic e theko e tlaase ka ho fetisisa bakeng sa lits'ebetso tsa hona joale tse mahareng tse nang le boholo bo boholo ba likarolo (bophara ba mola bo bonyane hangata ke 100–150 µm). Maemo a tloaelehileng bakeng sa li-sensor tsa likoloi, taolo ea indasteri, le li-microelectronics tse kopantsoeng.

Filimi e tšesaane

Li-PCB tsa ceramic tse nang le filimi e tšesaane li kenya tšepe ka ho e qhala kapa ho e ntsha mouoane, ebe li etsa paterone ka photolithography — li ​​fihlella qeto e ntle ka ho fetisisa ea ts'ebetso efe kapa efe ea PCB ea ceramic (mola/sebaka se theohelang ho 10/10 µm). Filimi e tšesaane e hlalositsoe bakeng sa li-filters tsa RF tse nepahetseng, lipotoloho tsa microwave, le lits'ebetso tsa maqhubu a phahameng moo jiometri ea trace e laolang impedance ka kotloloho le tahlehelo ea ho kenya. Botenya ba koporo bo lekanyelitsoe (hangata bo ka tlase ho 5 µm); meralo e hlokang motlakase o phahameng e kopanya paterone ea filimi e tšesaane le plating e latelang (mokhoa oa DPC).

LTCC — Ceramic e kopantsoeng le mocheso o tlase

LTCC e tjhesa mealo ya theipi ya ceramic ka di-conductor tsa silevera kapa tsa kgauta tse kentsweng mochesong wa 850–900 °C, e hlahisa di-PCB tsa ceramic tse nang le mealo e mengata (mealo e fetang 10) tse nang le di-vias tse kentsweng, dikoti, le dikarolo tse kentsweng tse sa kentsweng. LTCC ke tekanyetso ya di-module tse nyane tsa RF, di-front-ends tsa mmWave (radar ya dikoloi, di-antenna tsa 5G), le moralo ofe kapa ofe o hlokang bongata ba kgokelo ya mahlakore a mararo ka hara sephutheloana sa ceramic se nang le hermetic. Bokgoni ba rona ba LTCC le HTCC bo akaretsa bobedi di-prototype le di-volume tsa tlhahiso.

HTCC — Ceramic e nang le mocheso o phahameng

HTCC e thunya ho 1,500–1,800 °C ho sebelisoa li-conductor tsa tungsten kapa molybdenum (khauta le silevera li ke ke tsa pholoha mocheso ona). HTCC e hlahisa li-substrate tse nang le matla a holimo a sebopeho le khanyetso ea lik'hemik'hale - tse boletsoeng bakeng sa liphutheloana tsa hermetic, lisebelisoa tsa downhole, le lisebelisoa tsa elektroniki tsa tikoloho e feteletseng. Phapang ke conductivity e tlase ea conductor (W le Mo li na le resistivity e phahameng ea 3–5× ho feta Cu kapa Ag) le lisebelisoa tse turang haholo.

Ho Khetha PCB e Nepahetseng ea Ceramic bakeng sa Kopo ea Hao

Merero e mengata e oela ho e 'ngoe ea metsoako e mehlano ea ts'ebetso ea thepa. Khetho e susumetsoa ke lithibelo tse tlamang moralong - hona joale, potoloho ea mocheso, qeto ea mohlala, maqhubu, kapa litšenyehelo.

Tafole ea Bokhoni ba ho Etsa Lihlahisoa tsa Highleap

Mokhoa oa ho Hlalosa le ho Odara Li-PCB tsa Ceramic

Litlhaloso tse sa fellang ke sesosa se seholo sa tieho ea ho qotsa le lintho tse makatsang tse hlahang mererong ea PCB ea letsopa. Ho fapana le litaelo tsa FR4 moo li-default li koahelang linyeoe tse ngata, li-PCB tsa letsopa li hloka litlhaloso tse hlakileng ho paramethara e 'ngoe le e 'ngoe hobane ha ho na li-default tsa maemo a indasteri tse teng.

Sephutheloana sa hau sa qotso sa PCB sa ceramic se lokela ho kenyelletsa:

Haeba o sa kholiseha ka thepa kapa khetho ea ts'ebetso, romela seo o nang le sona. Sehlopha sa rona sa boenjiniere se fana ka tlhahlobo ea DFM le likhothaletso tsa thepa ho latela litlhoko tsa hau tsa mocheso, motlakase le mechini - pele o itlama kahong e itseng.

Lipotso Asked hangata

Ke thepa efe ea substrate e fumanehang bakeng sa li-PCB tsa ceramic?

Di-substrate tse nne tsa PCB tsa ceramic tsa sehlopha sa tlhahiso ke alumina (Al₂O₃) e nang le conductivity ya mocheso ya 24–28 W/m·K, aluminium nitride (AlN) ho 170–200 W/m·K, silicon nitride (Si₃N₄) ho 80–90 W/m·K e nang le ho tiea ho hoholo ha ho robeha, le beryllium oxide (BeO) ho 250–300 W/m·K bakeng sa ditshebediso tsa kgale tsa matla a hodimo. Alumina e sebetsana le ditshebediso tse ngata ka theko e tlase; AlN e sebeletsa di-module tsa matla a hodimo moo conductivity ya mocheso e leng thibelo ya ho tlama; Si₃N₄ e boletswe moo mamello ya potoloho ya mocheso le ho tiya ha mechini di leng bohlokwa haholo - mohlala, di-inverter tsa SiC/GaN EV.

Phapang ke efe pakeng tsa li-PCB tsa ceramic tsa DBC, DPC, le AMB?

DBC e kopanya koporo e teteaneng (0.15–0.6 mm) le ceramic hoo e ka bang 1,065 °C ka mokhoa o laoloang oa oxidation - e molemohali bakeng sa li-module tsa matla a motlakase o phahameng ho alumina le AlN. DPC e beha lera le lesesaane la peo ea koporo ka ho tšela lipoleiti ho ea botenya ba sepheo - e molemohali bakeng sa lipotoloho tse nang le mela e metle, li-LED le meralo ea RF. AMB e koahela koporo ho 800–900 °C e sebelisa sesebelisoa se sebetsang sa ho tlatsa tšepe - e molemohali bakeng sa li-substrate tsa Si₃N₄ le ts'ebeliso efe kapa efe e hlokang tlamo e matla ka ho fetisisa ea koporo-ceramic le mamello e feteletseng ea potoloho ea mocheso. Sheba lintlha tsa rona tsa ts'ebetso ea DBC bakeng sa papiso e tebileng ea tekheniki.

Li-PCB tsa letsopa li bitsa bokae ha li bapisoa le FR4?

Hangata li-PCB tsa Ceramic li sebelisa litšenyehelo tse lekanang tsa 5-50× tsa liboto tsa FR4 ho latela thepa ea substrate, ts'ebetso ea tšepe, boholo ba boto, le bongata ba odara. Filimi e teteaneng ea Alumina ke khetho ea ceramic e theko e tlaase ka ho fetisisa. AlN le Si₃N₄ AMB li na le boleng bo holimo ka ho fetisisa. Litheko tse nepahetseng li itšetlehile ka moralo oa hau o ikhethileng - 10 mm × 10 mm alumina DPC LED sub-mount e bitsa chelete e fapaneng haholo le substrate ea module ea motlakase ea AlN DBC ea 50 mm × 80 mm. Romela lifaele tsa hau tsa Gerber bakeng sa khotheishene e nepahetseng ho latela moralo oa hau oa 'nete. Bakeng sa lintlha tse ling mabapi le se susumetsang litheko tsa PCB tsa ceramic, bona tlhahlobo ea rona ea litšenyehelo tsa PCB ea ceramic.

Na li-PCB tsa ceramic li ka ba le mekhahlelo e mengata?

E. Mekhoa ea ho thunya hammoho ea LTCC le HTCC e tšehetsa mekhahlelo e fetang 10 e nang le li-resistors tse kentsoeng, li-capacitor, li-inductor, le likhokahano tse otlolohileng. Li-substrate tsa DBC le AMB hangata ke mekhahlelo e tsamaisang motlakase ea 1-2. DPC e tšehetsa mekhahlelo e 2-4 e nang le masoba a phunyeletsoeng holim'a li-substrate tsa alumina kapa AlN. Bakeng sa meralo e rarahaneng ea mekhahlelo e mengata, sheba bokhoni ba rona ba PCB ea ceramic ea mekhahlelo e mengata.

Ke lifaele life tseo ke li hlokang ho fumana khotheishene ea PCB ea ceramic?

Lifaele tse felletseng tsa Gerber bakeng sa mekhahlelo eohle, setšoantšo sa tlhahiso se hlalosang thepa ea letsopa le sehlopha sa bohloeki, botenya le mamello ea substrate, mokhoa oa ho etsa tšepe, botenya ba koporo, qetello ea bokaholimo, mamello ea litekanyo, litekanyetso tsa teko ea motlakase, bongata le letsatsi la ho tlisa. Bakeng sa kopano ea turnkey, eketsa lifaele tsa BOM le ho khetha le ho beha. Ka sephutheloana seo, re fana ka khotheishene e nang le tlhaloso ea litšenyehelo tsa ntho ea mola - theko e itšetlehile ka moralo oa hau oa 'nete,' me re ke ke ra hakanya nomoro bakeng sa sete ea Gerber eo re sa e hlahlobang.