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Keramik PCB Der ultimative Leitfaden für den Herstellungsprozess

Zeit:2025-02-19 Vorschau:1

Keramik PCB Es ist eine Art keramisches Substrat(Meistens Aluminiumoxid oder Glitter.)Fertigte Leiterplatten,mit Glasfaserverstärkten Epoxidmaterialien FR4 PCB Unterschiedlich。Keramik PCB Hat erhebliche Vorteile,Zum Beispiel ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit(Aluminiumoxid:24-28 W/mK vs. FR4:0.3-0.4 W/mK)、Ausgezeichnete mechanische Festigkeit(Aluminiumoxid:300-400 MPa vs. FR4:300-400 MPa)und höhere Temperaturbeständigkeit(Aluminiumoxid:1600 °C vs. FR4:130-140 °C)。


Obwohl FR4 PCB Kosteneffektiv und häufig für Standardanwendungen,Aber bei hoher Leistung、In Umgebungen mit hohen Frequenzen und extremen Temperaturen,Keramik PCB Die Annahme wird immer häufiger。unter diesen Umständen,Verbessertes Wärmemanagement(Verwendung der Formel q = k * A * ΔT / d)Und Leistung ist entscheidend,Überlegene Eigenschaften von Keramikmaterialien übertreffen höhere Kosten und komplexere Fertigungsprozesse。


Hier finden Sie die Herstellung von hochwertiger Keramik PCB Überblick über den Herstellungsprozess:


Ceramic PCB Manufacturing Process


Schritt1:Auswahl der keramischen Substratmaterialien

Für Keramik PCB Es werden drei Hauptplatten hergestellt.:Al2O3、AlN und BeO。Verschiedene Fertigungstechnologien für Keramikplatten sind abhängig von spezifischen Substraten,Jedes Substrat wurde wegen seiner einzigartigen Leistung ausgewählt。


Verwendet PCB Die Wahl des hergestellten Keramiksubstrats hängt von einer sorgfältigen Beurteilung mehrerer kritischer Bedingungen und Eigenschaften ab, die für die gewünschte Anwendung erforderlich sind。Erstens ist es notwendig, die elektrischen Eigenschaften wie dielektrische Konstante und Festigkeit zu bewerten,Stellen Sie sicher, dass die Materialien die elektrischen Anforderungen des Schaltkreises erfüllen。Außerdem,Die Berücksichtigung der Wärmeleitfähigkeit ist entscheidend für eine effektive Wärmeableitung in Hochleistungsszenarien。Keramik PCB Schlüsselblatt:


Aluminiumoxid (Al2O3):

Dielektrische Konstante:9.6–10.2

Elektrische Stärke:15–20 kV/mm

Wärmeleitfähigkeit:24-28 W/mK


Aluminiumnitrid (AlN):

Dielektrische Konstante:8.7–9.3

Elektrische Stärke:15–20 kV/mm

Wärmeleitfähigkeit:140-170 W/mK


Berylliumoxid (BeO):

Dielektrische Konstante:6.7–7.2

Elektrische Stärke:40–45 kV/mm

Wärmeleitfähigkeit:230-330 W/mK


der 2 Schritt:Vorbereitung der Substrate

Nach dem Schneiden,Entfernung von Schadstoffen durch gründliche Reinigungsmethoden wie Ultraschallreinigung oder chemische Behandlung,Stellen Sie sicher, dass die Oberfläche der Nachbearbeitung intakt ist。Entfernen Sie die Scharfkanten, um sie zu beseitigen.,Die Prüfung soll sicherstellen, dass die Oberfläche perfekt ist.,Dies ist für eine gleichmäßige Ablagerung der Leitschicht entscheidend.。Trocknen des Substrats und alle notwendigen Vorbehandlungsschritte sorgen schließlich dafür, dass es bereit ist,Für Keramik PCB Der erfolgreiche Sedimentationsprozess in der Produktion und den nachfolgenden Fertigungsschritten legt den Grundstein。


Schritt 3:Ablagerung der leitfähigen Schicht

a. Druck der inneren Schicht

Auftragen einer Lichtschicht auf die Lamination,Designen für eine genaue Ausrichtung。Unter UV-Strahlung,Die Folie wird härter.,Genaue Ausrichtung der Blaupause der Leiterplatte。


b. UV-Belichtung und Ätzung

Richten Sie den Fotolack mit der Leiterplatte aus,Stellen Sie es unter UV-Licht,Den Fotolack härter machen。nachträglich,Entfernen Sie unerwünschtes Kupfer auf der Leiterplatte mit einer alkalischen Lösung,Halten Sie die ausgehärtete Lithographie intakt。


c. Schichtausrichtung und -fusion

Durch das Stapeln der Außenschicht mit dünner Aluminiumfolie auf ein Substrat mit Kupferstrecken,Vorbereitung auf die Schichtfusion。Verbinden Sie diese Schichten fest an einem dicken Stahltisch mit Klemmen und Ausrichtungsstiften。Verwenden Sie Prepreg-Schicht und Kupferblech,Endlich Stapel mit Aluminiumfolie und Kupferplatte,Heiz- und Kühlkomponenten zur Fusion。


d. Präzisionsbohrungen

Genaue Löcher auf montierten Leiterplatten bohren,Verwenden X Strahlpositioner für genaue Bohrungen。Computergestützte Bohrmaschine mit pneumatischer Spindel,Stellen Sie sicher, dass jedes Loch genau bohrt wird,Unterstützt mit Puffermaterial,Bohrlöcher sauber machen。


e. Galvanisierung und Kupferablagerung

Panel gründlich reinigen,Sie werden in einem chemischen Tank zur Kupferabscheidung platziert,Stellen Sie sicher, dass eine dünne Schicht auf der Oberfläche der Leiterplatte abgelegt wird(Die Dicke beträgt ungefähr 1 Mikrometer)。Kupfer Schlitz Abdeckung Loch Wand,Förderung der Verbindung zwischen den Schichten。


f. Äußere Bildgebung

Lithographie auf die Platte auftragen,und in einer kontrollierten Umgebung dem hohen UV-Licht ausgesetzt。Entfernen Sie mit einer Maschine ungehärteten Klebstoff,Gewährleisten Sie die genaue Entfernung unerwünschter Materialien。


g. Kupferbeschichtung

Eine dünne Kupferschicht auf dem nackten Teil der Platte galvanisiert,Anschließend verzinnen, um überschüssiges Kupfer in der Ätzphase zu entfernen。


h. Endgültige Ätzung

Entfernen Sie überschüssiges Kupfer mit einer chemischen Lösung,Schützen Sie gleichzeitig den erforderlichen Kupferbereich mit Zinn,Stellen Sie geeignete leitfähige Bereiche und Verbindungen her。


Schritt4:Komponentenverbindung

Ceramic PCB component installation

a. Schweißen

Schweißprozess ist eine entscheidende Unterscheidung。Keramische Substrate erfordern eine speziell entwickelte Schweißpaste,Für höhere Temperaturen zum Schweißen。Außerdem,Die Vorlage zum Auftragen von Lötpaste muss angepasst werden,Unter Berücksichtigung der Dicke und des Materials der Keramik,Gewährleisten Sie eine präzise Auftragung, ohne die Integrität des Substrats zu beeinträchtigen。


b. Komponentenplatzierung

Die Genauigkeit der Komponentenposition bleibt entscheidend,Aber aufgrund der Zerbrechlichkeit von keramischen Substraten,Genauigkeit ist noch wichtiger für Keramik-Substrate。Automatische Aufnahme- und Platzierungssysteme oder manuelle Methoden erfordern eine sorgfältige Bedienung,Um zu verhindern, dass das Substrat während der Platzierung beschädigt wird。Außerdem,Einige Komponenten oder Anwendungen können spezifische Klebstoffe verwenden, die mit keramischen Eigenschaften kompatibel sind,Für die Erfüllung der spezifischen Temperatur- und Haftanforderungen der Keramik。


c. Temperaturregelung

Die Temperaturregelung beim Rückflussschweißen ist ein wesentlicher Unterschied。Keramische Substrate müssen die Rückflusskurve steuern,Kalibrieren Sie Ihre Hochtemperaturbeständigkeit,Gleichzeitig vermeiden Sie übermäßige thermische Belastungen。Stufenweise Heiz- und Abkühlkurven sind entscheidend, um Wärmeschocks abzumildern,Kann mögliche Schäden an keramischen Substraten verhindern。



d. Test nach Verbindung

Nach der Verbindung,Die allmähliche Abkühlung der Komponenten ist entscheidend, um die Substrate vor Hitzeschocks zu schützen。Infrarot-Thermografie und andere Detektionsmethoden sind unerlässlich, um die Integrität von Lötstellen zu überprüfen, ohne die strukturelle Integrität von Keramik zu beeinträchtigen。Funktionstests berücksichtigen die hohe Wärmeleitfähigkeit der Keramik,Sicherstellung trotz potenzieller Abkühlung,Trotzdem ist eine zuverlässige elektrische Verbindung möglich.。



Schritt 5:Prüfung und Fertigstellung

a. Leiterplattentest

Kontinuitätsprüfung:Überprüfung der Kontinuität der elektrischen Pfade,Stellen Sie sicher, dass keine Unterbrechungen oder Unterbrechungen die normale Signalübertragung behindern könnten。


Impedanzmessung:Bewertung des Impedanzpegels innerhalb der Schaltung,Um sicherzustellen, dass es die spezifizierten Konstruktionsanforderungen erfüllt。Dies ist wichtig, um die Signalintegrität zu erhalten.,Insbesondere bei Hochfrequenzanwendungen.。


Funktionsprüfung:Durchführung umfassender Funktionstests zur Überprüfung PCB Die Gesamtfunktionalität。Es geht darum, dass PCB Verschiedene Betriebsbedingungen,Stellen Sie sicher, dass sie in verschiedenen Situationen wie erwartet funktioniert。Diese Tests bewerten PCB Die Fähigkeit, auf Eingangssignale zu reagieren und den erforderlichen Ausgang zu generieren。


b. Prüfung der Fertigstellung von Leiterplatten

Beschichtungsanwendungen:Beschichtung zum Schutz auftragen PCB Schutz vor externen Faktoren(wie Feuchtigkeit、Chemische oder physische Schäden)Die Auswirkungen。Verbesserte Beschichtungsservices PCB Haltbarkeit und Lebensdauer。


Prüfung und Qualitätssicherung:Durchführung gründlicher visueller Inspektionen, um Mängel oder Unregelmäßigkeiten in der Schutzbeschichtung zu erkennen。Kann verwendet werden AOI Weitere fortschrittliche Inspektionstechniken, um eine präzise Beschichtungsanwendung und -abdeckung sicherzustellen。


Schlussfolgerungen

Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Leistung moderner elektronischer Produkte,Keramik PCB Bedeutung wird besonders wichtig.。Dadurch wird sichergestellt, dass der Stromkreis unter extrem rauen Bedingungen stabil arbeiten kann。Doch...,Im Vergleich zu herkömmlichen Materialien,Herausfordernde Realisierung von keramischen Substraten in mehrschichtigen Konfigurationen。Für reine Keramikmaterialien(Al2O3、AlN und BeO),Derzeit kann nur eine einzelne Schicht aufgebaut werden、Doppel- und doppelseitige Struktur。Wenn Ihr Projekt mehrere Schichten Keramik benötigt PCB,Wir werden verwenden Rogers Als Alternative。