Attualmente, il materiale organico, in particolare per i materiali in resina epossidica a basso costo e con una tecnologia matura, è ancora in gran parte utilizzato nella produzione di PCB, e il circuito stampato organico convenzionale, da due aspetti di dissipazione del calore e abbinamento del coefficiente di espansione termica, non può soddisfare i requisiti dell'integrazione dei circuiti a semiconduttore che migliora incessantemente. Il materiale ceramico ha buone prestazioni ad alta frequenza e prestazioni elettriche, e ha un'elevata conduttività termica, stabilità chimica e stabilità termica dei substrati organici come non hanno buone prestazioni, è un materiale di confezionamento ideale per i circuiti integrati su larga scala e i moduli di elettronica di potenza di nuova generazione. Pertanto, negli ultimi anni,Scheda PCB in ceramicaha ricevuto ampia attenzione e ha conosciuto un rapido sviluppo.
Il circuito stampato in ceramica, con substrato metallizzato a base ceramica e buone proprietà termiche ed elettriche, è un incapsulamento per LED di potenza, un materiale eccellente, luce viola, ultravioletta (MCM) ed è particolarmente adatto a molti substrati di packaging di chip come la struttura di incapsulamento del chip a legame diretto (COB); allo stesso tempo, può essere utilizzato anche come circuito stampato di dissipazione del calore di altri moduli semiconduttori di potenza ad alta potenza, interruttori di corrente elevata, relè, antenne per l'industria delle telecomunicazioni, filtri, inverter solari, ecc.
Attualmente, con lo sviluppo di LED ad alta efficienza, alta densità e alta potenza nel settore, sia a livello nazionale che internazionale, si è assistito, tra il 2017 e il 2018, a un rapido progresso complessivo dei LED nazionali, con un aumento della potenza. Di conseguenza, lo sviluppo di materiali di dissipazione del calore dalle prestazioni superiori è diventato urgente per risolvere il problema della dissipazione del calore dei LED. In generale, l'efficienza luminosa e la durata dei LED diminuiscono con l'aumento della temperatura di giunzione; quando la temperatura di giunzione supera i 125 °C, il LED può addirittura guastarsi. Per mantenere bassa la temperatura dei LED, è necessario adottare un processo di incapsulamento razionale che implichi un'elevata conduttività termica, una bassa resistenza al calore e una conduttività termica elevata, al fine di ridurre la resistenza termica complessiva del LED.
I substrati rivestiti in rame e resina epossidica sono i substrati più utilizzati nel packaging elettronico tradizionale. Hanno tre funzioni: supporto, conduzione e isolamento. Le loro caratteristiche principali sono: basso costo, elevata resistenza all'umidità, bassa densità, facilità di lavorazione, facilità di realizzazione di circuiti micrografici e idoneità alla produzione di massa. Tuttavia, poiché il materiale di base FR-4 è la resina epossidica, un materiale organico a bassa conduttività termica e con scarsa resistenza alle alte temperature, l'FR-4 non è adatto ai requisiti di packaging per LED ad alta densità e alta potenza, ed è generalmente utilizzato solo per il packaging di LED di piccola potenza.
I materiali di substrato ceramico sono principalmente allumina, nitruro di alluminio, zaffiro, vetro borosilicato ad alto contenuto di carbonio, ecc. Rispetto ad altri materiali di substrato, i substrati ceramici presentano le seguenti caratteristiche in termini di proprietà meccaniche, elettriche e termiche:
(1) Proprietà meccaniche: la resistenza meccanica può essere utilizzata come componenti di supporto; buona lavorazione, elevata precisione dimensionale; superficie liscia, senza microfratture, piegature, ecc.
(2) Proprietà termiche: la conduttività termica è elevata, il coefficiente di dilatazione termica è compatibile con Si e GaAs e altri materiali per chip, e la resistenza al calore è buona.
(3) Proprietà elettriche: la costante dielettrica è bassa, la perdita dielettrica è piccola, la resistenza di isolamento e il guasto di isolamento sono elevati, le prestazioni sono stabili ad alta temperatura e alta umidità e l'affidabilità è elevata.
(4) Altre proprietà: Buona stabilità chimica, nessun assorbimento di umidità; Resistente all'olio e agli agenti chimici; Non tossico, non inquinante, bassa emissione di raggi alfa; La struttura cristallina è stabile e non si modifica facilmente nell'intervallo di temperatura. Abbondanti risorse di materie prime.
Per lungo tempo, l'Al2O3 è stato il principale materiale di substrato per il packaging ad alta potenza. Tuttavia, la sua bassa conduttività termica e il coefficiente di dilatazione termica non sono compatibili con quelli del materiale del chip. Pertanto, in termini di prestazioni, costi e impatto ambientale, questo materiale di substrato non può essere considerato la soluzione ideale per lo sviluppo futuro di dispositivi LED ad alta potenza.nitruro di alluminioceramiche con elevata conduttività termica, elevata resistenza, elevato tasso di resistenza, bassa densità, bassa costante dielettrica, non tossiche, nonché eccellenti proprietà come il coefficiente di espansione termica corrispondente al Si, sostituiranno gradualmente il tradizionale materiale del substrato LED ad alta potenza, diventando uno dei materiali del substrato ceramico più promettenti del futuro, fornendo più di 180W~220w/mk,KingSongOffriamo circuiti stampati in ceramica per le vostre esigenze di PCB.