Proizvodnja keramičkih ploča: Koji se materijali koriste?

U ovom blog postu ćemo istražiti glavne materijale koji se koriste u proizvodnji keramičkih ploča i razgovarati o njihovoj važnosti za postizanje optimalnih performansi.

U proizvodnji keramičkih ploča, različiti materijali igraju vitalnu ulogu u osiguravanju njihove funkcionalnosti i pouzdanosti. Keramičke ploče, poznate i kao keramičke štampane ploče (PCB), naširoko se koriste u raznim industrijama uključujući elektroniku, vazduhoplovstvo i automobilsku industriju zbog svoje odlične toplotne provodljivosti, visoke radne temperature i vrhunskih električnih svojstava.

Keramičke ploče se uglavnom sastoje od kombinacije keramičkih materijala i metala, pažljivo odabranih da zadovolje specifične zahtjeve različitih primjena.

1. Keramička podloga:

Osnova keramičke ploče je keramička podloga, koja predstavlja osnovu za sve ostale komponente. Aluminijum oksid (Al2O3) i aluminijum nitrid (AlN) su najčešće korišćeni keramički materijali. Aluminijum ima odličnu mehaničku čvrstoću, visoku toplotnu provodljivost i dobru električnu izolaciju, što ga čini pogodnim za širok spektar primena. Aluminijum nitrid, sa druge strane, nudi odličnu toplotnu provodljivost i svojstva termičkog širenja, što ga čini idealnim za aplikacije koje zahtevaju efikasno odvođenje toplote.

2. Konduktivni tragovi:

Konduktivni tragovi su odgovorni za prenošenje električnih signala između različitih komponenti na ploči. U keramičkim pločama, metalni provodnici poput zlata, srebra ili bakra koriste se za stvaranje ovih tragova. Ovi metali su odabrani zbog njihove visoke električne provodljivosti i kompatibilnosti s keramičkim podlogama. Zlato je općenito omiljeno zbog svoje odlične otpornosti na koroziju i stabilnih električnih svojstava, posebno u visokofrekventnim aplikacijama.

3. Dielektrični sloj:

Dielektrični slojevi su kritični za izolaciju provodljivih tragova i sprečavanje smetnji signala i kratkih spojeva. Najčešći dielektrični materijal koji se koristi u keramičkim pločama je staklo. Staklo ima odlična električna izolaciona svojstva i može se nanositi u tankom sloju na keramičke podloge. Osim toga, stakleni sloj se može prilagoditi tako da ima određenu vrijednost dielektrične konstante, omogućavajući preciznu kontrolu električnih svojstava ploče.

4. Maska za lemljenje i površinska obrada:

Maska za lemljenje se nanosi na provodne tragove kako bi ih zaštitila od faktora okoline kao što su prašina, vlaga i oksidacija. Ove maske se obično izrađuju od materijala na bazi epoksida ili poliuretana koji pružaju izolaciju i zaštitu. Koristite površinske tretmane kao što je potapanje kalaja ili pozlaćenje kako biste poboljšali lemljivost ploče i spriječili oksidaciju izloženih tragova bakra.

5. Preko materijala za punjenje:

Viasi su male rupe izbušene kroz ploču i omogućavaju električne veze između različitih slojeva ploče. U keramičkim pločama, materijali za punjenje koriste se za popunjavanje ovih rupa i osiguravaju pouzdanu električnu provodljivost. Uobičajeni materijali za punjenje uključuju provodljive paste ili punila od srebra, bakra ili drugih metalnih čestica, pomiješane sa staklenim ili keramičkim punilima. Ova kombinacija osigurava električnu i mehaničku stabilnost, osiguravajući snažnu vezu između različitih slojeva.

Ukratko

Proizvodnja keramičkih ploča uključuje kombinaciju keramičkih materijala, metala i drugih specijaliziranih tvari. Aluminij oksid i aluminij nitrid se koriste kao podloge, dok se metali poput zlata, srebra i bakra koriste za provodne tragove. Staklo djeluje kao dielektrični materijal, osiguravajući električnu izolaciju, a epoksidna ili poliuretanska maska ​​za lemljenje štiti vodljive tragove. Veza između različitih slojeva se uspostavlja kroz materijal za punjenje koji se sastoji od provodljive paste i punila.

Razumijevanje materijala koji se koriste u proizvodnji keramičkih ploča ključno je za inženjere i dizajnere kako bi razvili efikasne i pouzdane elektronske uređaje. Odabir odgovarajućeg materijala ovisi o specifičnim zahtjevima primjene kao što su toplinska provodljivost, električna svojstva i uvjeti okoline. Koristeći jedinstvena svojstva svakog materijala, keramičke ploče nastavljaju revolucionirati različite industrije svojim vrhunskim performansama i izdržljivošću.