Keraminių grandinių plokščių gamyba: kokios medžiagos naudojamos?

Šiame tinklaraščio įraše išnagrinėsime pagrindines medžiagas, naudojamas keraminių grandinių plokščių gamyboje, ir aptarsime jų svarbą siekiant optimalaus veikimo.

Gaminant keramines plokštes, įvairios medžiagos atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį užtikrinant jų funkcionalumą ir patikimumą. Keraminės grandynų plokštės, taip pat žinomos kaip keraminės spausdintinės plokštės (PCB), yra plačiai naudojamos įvairiose pramonės šakose, įskaitant elektroniką, aviaciją ir automobilių pramonę dėl puikaus šilumos laidumo, aukštos darbinės temperatūros ir puikių elektrinių savybių.

Keraminės grandynų plokštės daugiausia sudarytos iš keraminių medžiagų ir metalų derinio, kruopščiai atrinktų, kad atitiktų specifinius skirtingų pritaikymų reikalavimus.

1. Keraminis pagrindas:

Keraminės plokštės pagrindas yra keraminis pagrindas, kuris sudaro pagrindą visiems kitiems komponentams. Aliuminio oksidas (Al2O3) ir aliuminio nitridas (AlN) yra dažniausiai naudojamos keraminės medžiagos. Aliuminio oksidas pasižymi puikiu mechaniniu stiprumu, dideliu šilumos laidumu ir gera elektros izoliacija, todėl tinka įvairiems tikslams. Kita vertus, aliuminio nitridas pasižymi puikiomis šilumos laidumo ir šiluminio plėtimosi savybėmis, todėl idealiai tinka naudoti, kai reikalingas efektyvus šilumos išsklaidymas.

2. Laidieji pėdsakai:

Laidieji pėdsakai yra atsakingi už elektrinių signalų perdavimą tarp skirtingų grandinės plokštės komponentų. Keraminėse grandinių plokštėse šiems pėdsakams sukurti naudojami metaliniai laidininkai, tokie kaip auksas, sidabras ar varis. Šie metalai buvo pasirinkti dėl didelio elektros laidumo ir suderinamumo su keraminiais pagrindais. Auksas paprastai yra mėgstamas dėl puikaus atsparumo korozijai ir stabilių elektrinių savybių, ypač naudojant aukšto dažnio įrenginius.

3. Dielektrinis sluoksnis:

Dielektriniai sluoksniai yra labai svarbūs izoliuojant laidžius pėdsakus ir užkertant kelią signalo trukdžiams bei trumpiesiems jungimams. Dažniausiai keraminėse plokštėse naudojama dielektrinė medžiaga yra stiklas. Stiklas pasižymi puikiomis elektros izoliacinėmis savybėmis ir gali būti padengtas plonu sluoksniu ant keraminių pagrindų. Be to, stiklo sluoksnį galima pritaikyti taip, kad jis turėtų tam tikrą dielektrinės konstantos vertę, leidžiančią tiksliai valdyti plokštės elektrines savybes.

4. Litavimo kaukė ir paviršiaus apdorojimas:

Litavimo kaukė uždedama ant laidžių pėdsakų, kad apsaugotų juos nuo aplinkos veiksnių, tokių kaip dulkės, drėgmė ir oksidacija. Šios kaukės paprastai gaminamos iš epoksidinių arba poliuretano pagrindu pagamintų medžiagų, kurios užtikrina izoliaciją ir apsaugą. Naudokite paviršiaus apdorojimo priemones, pvz., panardinamąją skardą arba paauksavimą, kad pagerintumėte plokštės litavimą ir išvengtumėte atvirų vario pėdsakų oksidacijos.

5. Per užpildymo medžiagą:

Vias yra mažos skylės, išgręžtos per grandinę, leidžiančios sujungti elektrinius ryšius tarp skirtingų plokštės sluoksnių. Keraminėse plokštėse šioms skylėms užpildyti ir patikimam elektros laidumui užtikrinti naudojamos užpildo medžiagos. Įprastos užpildo medžiagos yra laidžios pastos arba užpildai, pagaminti iš sidabro, vario ar kitų metalo dalelių, sumaišytų su stiklo arba keramikos užpildais. Šis derinys užtikrina elektrinį ir mechaninį stabilumą, užtikrinantį tvirtą ryšį tarp skirtingų sluoksnių.

Apibendrinant

Keraminių grandinių plokščių gamyba apima keraminių medžiagų, metalų ir kitų specializuotų medžiagų derinį. Aliuminio oksidas ir aliuminio nitridas naudojami kaip substratai, o metalai, tokie kaip auksas, sidabras ir varis, naudojami laidiems pėdsakams. Stiklas veikia kaip dielektrinė medžiaga, užtikrinanti elektros izoliaciją, o epoksidinė arba poliuretano litavimo kaukė apsaugo laidžius pėdsakus. Ryšys tarp skirtingų sluoksnių nustatomas per užpildymo medžiagą, kurią sudaro laidžios pastos ir užpildai.

Norint sukurti efektyvius ir patikimus elektroninius prietaisus, inžinieriams ir dizaineriams labai svarbu suprasti keraminių grandinių plokščių gamyboje naudojamas medžiagas. Tinkamos medžiagos pasirinkimas priklauso nuo konkrečių naudojimo reikalavimų, tokių kaip šilumos laidumas, elektrinės savybės ir aplinkos sąlygos. Išnaudodamos unikalias kiekvienos medžiagos savybes, keraminės grandinių plokštės ir toliau kelia revoliuciją įvairiose pramonės šakose dėl savo puikių savybių ir ilgaamžiškumo.