Керамикалық схемаларды өндіру: қандай материалдар қолданылады?

Бұл блог жазбасында біз керамикалық платаларды өндіруде қолданылатын негізгі материалдарды зерттеп, олардың оңтайлы өнімділікке қол жеткізудегі маңыздылығын талқылаймыз.

Керамикалық схемаларды өндіруде әртүрлі материалдар олардың функционалдығы мен сенімділігін қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады. Керамикалық платалар, сондай-ақ керамикалық баспа схемалары (ПХБ) ретінде белгілі, тамаша жылу өткізгіштікке, жоғары жұмыс температурасына және жоғары электрлік қасиеттеріне байланысты әртүрлі салаларда, соның ішінде электроника, аэроғарыш және автомобиль өнеркәсібінде кеңінен қолданылады.

Керамикалық схемалар негізінен әртүрлі қолданбалардың нақты талаптарын қанағаттандыру үшін мұқият таңдалған керамикалық материалдар мен металдардың комбинациясынан тұрады.

1. Керамикалық субстрат:

Керамикалық схеманың негізі барлық басқа компоненттер үшін негіз болатын керамикалық субстрат болып табылады. Алюминий оксиді (Al2O3) және алюминий нитриді (AlN) ең жиі қолданылатын керамикалық материалдар болып табылады. Глинозем тамаша механикалық беріктікке, жоғары жылу өткізгіштікке және жақсы электрлік оқшаулауға ие, бұл оны қолданудың кең ауқымына қолайлы етеді. Алюминий нитриді, керісінше, тамаша жылу өткізгіштік пен жылу кеңею қасиеттерін ұсынады, бұл оны тиімді жылуды таратуды қажет ететін қолданбалар үшін өте қолайлы етеді.

2. Өткізгіш іздер:

Өткізгіш іздер схемадағы әртүрлі компоненттер арасында электрлік сигналдарды тасымалдауға жауап береді. Керамикалық схемаларда бұл іздерді жасау үшін алтын, күміс немесе мыс сияқты металл өткізгіштер қолданылады. Бұл металдар жоғары электр өткізгіштігі және керамикалық астарлармен үйлесімділігі үшін таңдалды. Алтын әдетте тамаша коррозияға төзімділігі және тұрақты электрлік қасиеттері үшін, әсіресе жоғары жиілікті қолданбаларда жақсы көреді.

3. Диэлектрлік қабат:

Диэлектрлік қабаттар өткізгіш іздерді оқшаулау және сигнал кедергілері мен қысқа тұйықталуларды болдырмау үшін өте маңызды. Керамикалық схемаларда қолданылатын ең көп таралған диэлектрлік материал - шыны. Шыны тамаша электрлік оқшаулау қасиеттеріне ие және оны керамикалық негіздерге жұқа қабат ретінде қоюға болады. Сонымен қатар, шыны қабаты схеманың электрлік қасиеттерін дәл бақылауға мүмкіндік беретін белгілі бір диэлектрлік тұрақты мәнге ие болу үшін теңшеуге болады.

4. Дәнекерлеу маскасы және бетті өңдеу:

Шаң, ылғал және тотығу сияқты қоршаған орта факторларынан қорғау үшін өткізгіш іздердің үстіне дәнекерлеу маскасы қолданылады. Бұл маскалар әдетте оқшаулау мен қорғанысты қамтамасыз ететін эпоксидті немесе полиуретан негізіндегі материалдардан жасалады. Тақтаның дәнекерлеу қабілетін арттыру және ашық мыс іздерінің тотығуына жол бермеу үшін батырылған қалайы немесе алтын жалату сияқты беттік өңдеулерді пайдаланыңыз.

5. Толтырғыш материал арқылы:

Виалар - бұл тақтаның әртүрлі қабаттары арасындағы электрлік қосылымдарға мүмкіндік беретін схема арқылы бұрғыланған шағын тесіктер. Керамикалық схемаларда бұл тесіктерді толтыру және сенімді электр өткізгіштігін қамтамасыз ету үшін толтыру материалдары қолданылады. Толтырғыш материалдары арқылы кең таралғандарға шыны немесе керамикалық толтырғыштармен араласқан күміс, мыс немесе басқа металл бөлшектерінен жасалған өткізгіш пасталар немесе толтырғыштар жатады. Бұл комбинация әртүрлі қабаттар арасындағы берік байланысты қамтамасыз ететін электрлік және механикалық тұрақтылықты қамтамасыз етеді.

Қысқаша

Керамикалық платаларды өндіру керамикалық материалдардың, металдардың және басқа мамандандырылған заттардың комбинациясын қамтиды. Астар ретінде алюминий оксиді мен алюминий нитриді, ал өткізгіш іздер үшін алтын, күміс және мыс сияқты металдар қолданылады. Шыны диэлектрлік материал ретінде әрекет етеді, электрлік оқшаулауды қамтамасыз етеді, ал эпоксидті немесе полиуретанды дәнекерлеу маскасы өткізгіш іздерді қорғайды. Әртүрлі қабаттар арасындағы байланыс өткізгіш паста мен толтырғыштардан тұратын толтырғыш материал арқылы орнатылады.

Керамикалық схемаларды өндіруде қолданылатын материалдарды түсіну инженерлер мен дизайнерлер үшін тиімді және сенімді электронды құрылғыларды жасау үшін өте маңызды. Сәйкес материалды таңдау жылу өткізгіштік, электрлік қасиеттер және қоршаған орта жағдайлары сияқты арнайы қолдану талаптарына байланысты. Әрбір материалдың бірегей қасиеттерін пайдалана отырып, керамикалық платалар жоғары өнімділігі мен ұзақ мерзімділігімен әртүрлі салаларда революция жасауды жалғастыруда.