Placa de circuito híbrido cerâmico de filme espesso
♦Nome:PCB de cerâmica
♦Material da placa: 96% alumina, nitreto de alumínio ou personalizado de acordo com a necessidade do cliente
♦Espessura da placa: 0.25mm-0.38mm-0.635mm (mais econômico)-0.8mm-1-1,2 mm
♦Material condutor: processo de chapeamento de ouro, processo de ouro níquel-paládio, processo de chapeamento de prata, processo de niquelagem, processo de estanho, etc..
♦Espessura do condutor superior a 10um, até 20 microns (0.02mm)
♦Largura mínima da linha 0,2 mm
♦Precisão 0,1 mm
♦Resistência à compressão ≧450MPa
Descrição do produto
A placa de circuito híbrido de cerâmica de filme espesso é uma placa de circuito impresso avançada que combina as vantagens do processo de filme espesso e do substrato cerâmico. Sua principal característica é que a espessura da camada condutora atinge 10 ~ 13 mícrons (μm), que é muito mais do que uma placa de circuito cerâmico de filme fino (<1μm). Pasta condutora (como ouro, prata, paládio) é serigrafado no substrato cerâmico, e a sinterização de alta temperatura é usada para formar traços condutores, resistores, capacitores e outros componentes, e suporta estrutura de interconexão multicamadas. Este processo o torna excelente em densidade de potência, desempenho e confiabilidade de dissipação de calor.
Vantagens técnicas e características de desempenho
Cabeamento multicamadas e recursos de interconexão tridimensional
Através de processos repetidos de impressão e sinterização, estruturas de circuito multicamadas podem ser construídas para atender às necessidades de projetos de circuitos complexos. Por exemplo, controladores de acionamento de veículos elétricos alcançam integração de alta densidade de potência por meio de interconexão tridimensional.
Custo-benefício significativo
Comparado com o processo de filme fino, o investimento em equipamentos de processamento de filme espesso é reduzido em mais de 40%, e a eficiência da produção é aumentada 30%, que é adequado para produção em larga escala. Suas características de baixo custo são amplamente utilizadas na área de eletrônicos de consumo.
Adaptabilidade a ambientes extremos
Resistência ao calor: A condutividade térmica de substratos cerâmicos (como alumina e nitreto de alumínio) é 20~230 W/m·K, e pode suportar altas temperaturas de 850 ℃.
Resistência mecânica: A resistência à flexão é 450 MPa, que é adequado para ambientes de vibração aeroespaciais.
Correspondência de expansão térmica: O coeficiente de expansão térmica é próximo ao dos chips de silício (4.5~10,9×10⁻⁶/K), reduzindo o risco de falha por estresse térmico.
Projeto de alta confiabilidade
A resistividade de isolamento do substrato cerâmico é >1×10¹⁴Ω·cm, e a tensão de ruptura é 20 kV/mm.
Após o corte a laser, a precisão do resistor de filme espesso pode atingir ± 1%, e o coeficiente de temperatura é tão baixo quanto 50 ppm/℃.
Aplicações de produtos
Campos de aplicação e cenários típicos
Eletrônica automotiva
No sistema de gerenciamento de bateria (BMS) de veículos eléctricos, placas de circuito de filme espesso realizam amostragem de corrente e controle de balanceamento, com uma faixa de temperatura operacional de -55°C~125°C.
O carregador de bordo (OBC) usa substratos de nitreto de alumínio, que melhora a eficiência da dissipação de calor por 50%.
Aeroespacial
O módulo de comunicação via satélite integra amplificadores de potência, e o processo de filme espesso atinge impedância de 50Ω correspondente com perda de inserção <0.5 dB.
O sistema de radar aerotransportado utiliza as características de leveza dos substratos cerâmicos, o que é 60% mais leve que os PCBs tradicionais.
Dispositivos de energia
No módulo de potência, a placa de circuito de filme espesso transporta mais de 100A de corrente, e a resistência térmica é tão baixa quanto 0,2℃/W.
O conversor DC de alta tensão (HVDC) usa fiação multicamadas com isolamento de tensão de 5 kv.
Campo RF/microondas
LTCC (cerâmica coqueimada de baixa temperatura) tecnologia realiza integração de filtro 5G, cobrindo frequências de 24 para 40 GHz.
Os componentes T/R dos radares phased array são reduzidos em 40% através de processos de filme espesso, e a consistência da fase é <±2°.
Processo de fabricação
Preparação de substrato
Selecione 96% cerâmica de alumina ou nitreto de alumínio com rugosidade superficial de Ra<0.3 μm para garantir a adesão da pasta.
Serigrafia
Use uma tela de aço inoxidável de malha 300 com precisão de impressão de ±5 μm.
A viscosidade da pasta condutora (liga de prata-paládio) é controlado a 80~120 Pa·s para evitar defeitos de impressão.
Sinterização em alta temperatura
Sinterizar a 850℃ para 2 horas em uma atmosfera de nitrogênio para formar uma ligação química entre a pasta e o substrato, com uma força de ligação de >45 MPa.
Corte de resistência a laser
Use laser ultravioleta (355 nm) para corrigir o valor da resistência com uma precisão de ±0,1%, e a estabilidade da resistência após o corte da resistência é <0.5%/1000 horas.
Montagem em superfície e embalagem
A temperatura de soldagem é controlada abaixo de 260 ℃ para evitar rachaduras por tensão térmica do substrato cerâmico.
A embalagem hermética utiliza soldagem de costura paralela com uma taxa de vazamento de <1×10⁻⁹ Pa·m³/s.
