في الوقت الحالي، لا تزال المواد العضوية، وخاصة مواد راتنجات الإيبوكسي منخفضة التكلفة وذات التقنية المتقدمة، تُستخدم في الغالب في إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة. ومن ناحية تبديد الحرارة ومعامل التمدد الحراري، لا تستطيع لوحات الدوائر المطبوعة العضوية التقليدية تلبية متطلبات تكامل دوائر أشباه الموصلات التي تشهد تحسينات مستمرة. تتميز المواد الخزفية بأداء جيد في الترددات العالية والأداء الكهربائي، بالإضافة إلى موصليتها الحرارية العالية واستقرارها الكيميائي والحراري، وهي خصائص تفتقر إليها الركائز العضوية، مما يجعلها مادة تغليف مثالية لجيل جديد من الدوائر المتكاملة واسعة النطاق ووحدات إلكترونيات الطاقة. لذلك، في السنوات الأخيرة،لوحة دوائر مطبوعة سيراميكيةحظيت باهتمام واسع النطاق وتطور سريع.
لوحة الدوائر الخزفية ذات الركيزة المعدنية الخزفية ذات الخصائص الحرارية والكهربائية الجيدة، هي مادة ممتازة لتغليف مصابيح LED عالية الطاقة، وضوء بنفسجي، وأشعة فوق بنفسجية (MCM)، وهي مناسبة بشكل خاص للعديد من ركائز تغليف الرقائق مثل بنية تغليف الرقائق ذات الربط المباشر (COB)؛ في الوقت نفسه، يمكن استخدامها أيضًا كلوحة دوائر تبديد الحرارة لوحدات أشباه الموصلات عالية الطاقة الأخرى، ومفاتيح التيار العالي، والمرحلات، وهوائيات صناعة الاتصالات، والمرشحات، ومحولات الطاقة الشمسية، وما إلى ذلك.
في الوقت الراهن، ومع تطور صناعة مصابيح LED محليًا وعالميًا نحو الكفاءة العالية والكثافة العالية والطاقة العالية، شهد قطاع مصابيح LED المحلي تقدمًا سريعًا خلال الفترة من 2017 إلى 2018، مع تزايد قدرتها، مما جعل تطوير مواد تبديد حرارة فائقة الأداء ضرورة ملحة لحل مشكلة تبريد مصابيح LED. عمومًا، تنخفض كفاءة إضاءة مصابيح LED وعمرها الافتراضي مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة، وقد تتعرض مصابيح LED للتلف عند تجاوز درجة حرارة الوصلة 125 درجة مئوية. للحفاظ على درجة حرارة مصابيح LED منخفضة، يجب اعتماد موصلية حرارية عالية ومقاومة حرارية منخفضة وعملية تغليف مناسبة لتقليل المقاومة الحرارية الإجمالية لمصابيح LED.
تُعدّ الركائز النحاسية المطلية بالإيبوكسي من أكثر الركائز استخدامًا في تغليف الإلكترونيات التقليدية. ولها ثلاث وظائف: الدعم، والتوصيل، والعزل. ومن أبرز خصائصها: انخفاض التكلفة، ومقاومة الرطوبة العالية، وانخفاض الكثافة، وسهولة المعالجة، وسهولة تصنيع الدوائر الدقيقة، وملاءمتها للإنتاج بكميات كبيرة. ولكن نظرًا لأن المادة الأساسية لـ FR-4 هي راتنج الإيبوكسي، وهي مادة عضوية ذات موصلية حرارية منخفضة، فإن مقاومتها للحرارة العالية ضعيفة، لذا لا يُمكن استخدام FR-4 في تغليف مصابيح LED عالية الكثافة والطاقة، ويُستخدم عادةً فقط في تغليف مصابيح LED منخفضة الطاقة.
تتكون مواد الركائز الخزفية بشكل رئيسي من الألومينا، ونيتريد الألومنيوم، والياقوت، وزجاج البوروسيليكات عالي الجودة، وما إلى ذلك. وبالمقارنة مع مواد الركائز الأخرى، تتميز الركائز الخزفية بالخصائص التالية في الخواص الميكانيكية والكهربائية والحرارية:
(1) الخصائص الميكانيكية: يمكن استخدام القوة الميكانيكية كمكونات داعمة؛ معالجة جيدة، دقة أبعاد عالية؛ سطح أملس، لا توجد تشققات دقيقة، انحناء، إلخ.
(2) الخصائص الحرارية: الموصلية الحرارية كبيرة، ومعامل التمدد الحراري متوافق مع السيليكون والجاليوم أرسينيد ومواد الرقائق الأخرى، ومقاومة الحرارة جيدة.
(3) الخصائص الكهربائية: ثابت العزل الكهربائي منخفض، وفقدان العزل الكهربائي صغير، ومقاومة العزل وفشل العزل عاليان، والأداء مستقر في درجات الحرارة العالية والرطوبة العالية، والموثوقية عالية.
(4) خصائص أخرى: استقرار كيميائي جيد، لا يمتص الرطوبة؛ مقاوم للزيوت والمواد الكيميائية؛ غير سام، خالٍ من التلوث، انبعاث أشعة ألفا منخفض؛ بنية بلورية مستقرة، ولا تتغير بسهولة في نطاق درجة الحرارة. موارد المواد الخام وفيرة.
لطالما كان أكسيد الألومنيوم (Al2O3) المادة الأساسية المستخدمة في تغليف الرقائق عالية الطاقة. إلا أن موصليته الحرارية منخفضة، ومعامل تمدده الحراري لا يتناسب مع مادة الرقاقة. لذا، من حيث الأداء والتكلفة وحماية البيئة، لا يُعد هذا المادة الخيار الأمثل لتطوير أجهزة LED عالية الطاقة في المستقبل.نتريد الألومنيومستحل المواد الخزفية ذات الموصلية الحرارية العالية، والقوة العالية، ومعدل المقاومة العالي، والكثافة المنخفضة، وثابت العزل الكهربائي المنخفض، وغير السامة، بالإضافة إلى الخصائص الممتازة مثل معامل التمدد الحراري المتوافق مع السيليكون، تدريجياً محل مواد ركائز مصابيح LED التقليدية عالية الطاقة، لتصبح واحدة من أكثر مواد ركائز السيراميك الواعدة في المستقبل، حيث توفر قدرة حرارية تزيد عن 180 واط ~ 220 واط/م كلفن.كينغ سونغنقدم لوحات دوائر مطبوعة من السيراميك لتلبية احتياجاتك من لوحات الدوائر المطبوعة.