ความน่าเชื่อถือของพื้นผิวเซรามิก

ความน่าเชื่อถือของพื้นผิวเซรามิก

แผงวงจรพิมพ์เซรามิก (Ceramic Substrate) หมายถึงแผ่นกระบวนการพิเศษที่แผ่นทองแดงถูกยึดติดโดยตรงกับพื้นผิว (แบบเดี่ยวหรือแบบคู่) ของแผ่นเซรามิกอะลูมินา (Al2O3) หรืออะลูมิเนียมไนไตรด์ (AlN) ที่อุณหภูมิสูง แผ่นเซรามิกคอมโพสิตที่บางเป็นพิเศษนี้มีประสิทธิภาพในการเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม การนำความร้อนสูง การบัดกรีที่ยอดเยี่ยม และความแข็งแรงในการยึดเกาะสูง และสามารถแกะสลักลงบนกราฟิกต่างๆ เช่น แผงวงจรพิมพ์ ซึ่งมีความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าได้ดี ดังนั้น แผ่นเซรามิกจึงกลายเป็นวัสดุพื้นฐานของเทคโนโลยีโครงสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงและเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ ซึ่งเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีค่าแคลอรีสูง (LED ความสว่างสูง พลังงานแสงอาทิตย์) และทนต่อสภาพอากาศได้ดีเยี่ยม จึงสามารถนำไปใช้กับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่รุนแรงได้

ผลิตภัณฑ์ใช้งานหลัก: แผงพาหะ LED กำลังสูง ไฟ LED ไฟถนน LED อินเวอร์เตอร์โซล่าเซลล์

คุณสมบัติของพื้นผิวเซรามิก:

โครงสร้าง: ความแข็งแรงทางกลที่ยอดเยี่ยม การบิดงอต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนใกล้เคียงกับเวเฟอร์ซิลิกอน (อะลูมิเนียมไนไตรด์) ความแข็งสูง ความสามารถในการแปรรูปดี ความแม่นยำของมิติสูง

สภาพอากาศ : เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิและความชื้นสูง การนำความร้อนสูง ทนความร้อนได้ดี ทนต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอ ทนต่อรังสี UV และการเหลือง

เคมี: ปราศจากสารตะกั่ว ปลอดสารพิษ มีเสถียรภาพทางเคมีดี

ไฟฟ้า: ความต้านทานฉนวนสูง การเคลือบโลหะง่าย กราฟิกวงจรและการยึดเกาะที่แข็งแรง

ตลาด : วัตถุดิบมีมากมาย (ดินเหนียว, อลูมิเนียม), ผลิตง่าย, ราคาถูก

การเปรียบเทียบคุณสมบัติความร้อนของวัสดุ PCB (การนำไฟฟ้า):

แผ่นใยแก้ว (PCB แบบดั้งเดิม): 0.5W/mK, พื้นผิวอลูมิเนียม: 1~2.2W/mK, พื้นผิวเซรามิก: 24[อะลูมินา]~170[อะลูมิเนียมไนไตรด์]W/mK

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของวัสดุ (หน่วย W/mK) :

เรซิน: 0.5, อะลูมินา: 20-40, ซิลิกอนคาร์ไบด์: 160, อะลูมิเนียม: 170, อะลูมิเนียมไนไตรด์: 220, ทองแดง: 380, เพชร: 600

การจำแนกประเภทกระบวนการพื้นผิวเซรามิก:

ตามกระบวนการพื้นผิวเซรามิกแบบเส้นแบ่งได้เป็น: ฟิล์มบาง ฟิล์มหนา เซรามิกหลายชั้นที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิต่ำร่วมกัน (LTCC)

กระบวนการฟิล์มบาง (DPC): การควบคุมที่แม่นยำของการออกแบบวงจรส่วนประกอบ (ความกว้างของเส้นและความหนาของฟิล์ม)

กระบวนการฟิล์มหนา (Thick film) : เพื่อให้เกิดการระบายความร้อนและสภาพอากาศ

เซรามิกหลายชั้นที่ผ่านการเผาร่วมที่อุณหภูมิต่ำ (HTCC) : การใช้เซรามิกแก้วที่มีอุณหภูมิการเผาต่ำ จุดหลอมเหลวต่ำ คุณสมบัติการนำไฟฟ้าของโลหะมีค่าที่สูง (การเผาร่วม) พื้นผิวเซรามิกหลายชั้น และการประกอบ

เซรามิกหลายชั้นที่ผ่านการเผาร่วมที่อุณหภูมิต่ำ (LTCC) : วางซ้อนพื้นผิวเซรามิกหลายๆ ชั้นและฝังส่วนประกอบแบบพาสซีฟและไอซีอื่นๆ

กระบวนการพื้นผิวเซรามิกแบบฟิล์มบาง:

· การเตรียมการเบื้องต้น → การสปัตเตอร์ → การเคลือบสารต้านทานแสง → การพัฒนาแสง → การชุบเส้น → การลอกฟิล์ม

· การเคลือบ → การอัดร้อน → การขจัดไขมัน → การเผาพื้นผิว → การสร้างรูปแบบวงจร → การเผาวงจร

· การเคลือบ → รูปแบบวงจรพิมพ์พื้นผิว → การรีดร้อน → การขจัดคราบไขมัน → การเผาร่วม

· กราฟิกวงจรพิมพ์ → การเคลือบ → การรีดร้อน → การขจัดคราบไขมัน → การเผาร่วม

เงื่อนไขการทดสอบความน่าเชื่อถือของพื้นผิวเซรามิก:

พื้นผิวเซรามิกทำงานที่อุณหภูมิสูง: 85℃

การทำงานอุณหภูมิต่ำของพื้นผิวเซรามิก: -40℃

พื้นผิวเซรามิกช็อกเย็นและความร้อน:

1. 155℃(15นาที)←→-55℃(15นาที)/300รอบ

2. 85 ℃ (30 นาที) โปรด - - 40 ℃ (30 นาที) / RAMP: 10 นาที (12.5 ℃ / นาที) / 5 รอบ

การยึดเกาะพื้นผิวเซรามิก: ติดบนพื้นผิวของแผ่นด้วยเทป 3M#600 หลังจากผ่านไป 30 วินาที ให้ฉีกอย่างรวดเร็วในทิศทาง 90° กับพื้นผิวของแผ่น

การทดลองหมึกแดงพื้นผิวเซรามิก: ต้มเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง ไม่ซึมผ่าน

อุปกรณ์ทดสอบ:

1.ห้องทดสอบความร้อนชื้นอุณหภูมิสูงและต่ำ

2. ห้องทดสอบความเย็นและความร้อนแบบแก๊สสามกล่อง