PCB是什么
PCB(PrintedCircuitBoard),中文名稱為印制電路板,又稱印刷電路板、印刷線路板,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱為“印刷”電路板。
在PCB行業(yè)中,樹(shù)脂PCB、金屬PCB、陶瓷PCB,其中樹(shù)脂的最便宜,陶瓷的最貴,那么陶瓷到底貴在哪里?首先跟隨小編來(lái)了解一下陶瓷的基板吧,再來(lái)分析介紹陶瓷PCB到底貴在哪里?
陶瓷基板
陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)陶瓷基片表面( 單面或雙面)上的特殊工藝板。所制成的超薄復(fù)合基板具有優(yōu)良電絕緣性能,高導(dǎo)熱特性,優(yōu)異的軟釬焊性和高的附著強(qiáng)度,并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形,具有很大的載流能力。因此,陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結(jié)構(gòu)技術(shù)和互連技術(shù)的基礎(chǔ)材料。
陶瓷基板的特點(diǎn)
1、機(jī)械應(yīng)力強(qiáng),形狀穩(wěn)定;高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱率、高絕緣性;結(jié)合力強(qiáng),防腐蝕。
2、極好的熱循環(huán)性能,循環(huán)次數(shù)達(dá)5萬(wàn)次,可靠性高。
3、與PCB板(或IMS基片)一樣可刻蝕出各種圖形的結(jié)構(gòu);無(wú)污染、無(wú)公害。
4、使用溫度寬-55℃~850℃;熱膨脹系數(shù)接近硅,簡(jiǎn)化功率模塊的生產(chǎn)工藝。
陶瓷基板的優(yōu)越性
1、陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)接近硅芯片,可節(jié)省過(guò)渡層Mo片,省工、節(jié)材、降低成本;
2、減少焊層,降低熱阻,減少空洞,提高成品率;
3、在相同載流量下 0.3mm厚的銅箔線寬僅為普通印刷電路板的10%;
4、 優(yōu)良的導(dǎo)熱性,使芯片的封裝非常緊湊,從而使功率密度大大提高,改善系統(tǒng)和裝置的可靠性;
5、 超薄型(0.25mm)陶瓷基板可替代BeO,無(wú)環(huán)保毒性問(wèn)題;
6、載流量大,100A電流連續(xù)通過(guò)1mm寬0.3mm厚銅體,溫升約17℃;100A電流連續(xù)通過(guò)2mm寬0.3mm厚銅體,溫升僅5℃左右;
7、熱阻低,10×10mm陶瓷基板的熱阻0.63mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.31K/W ,0.38mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.19K/W,0.25mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.14K/W。
8、 絕緣耐壓高,保障人身安全和設(shè)備的防護(hù)能力。
9、可以實(shí)現(xiàn)新的封裝和組裝方法,使產(chǎn)品高度集成,體積縮小。
陶瓷基板與普通pcb板的區(qū)別
就市面上pcb板本身材料進(jìn)行的一個(gè)對(duì)比
目前市場(chǎng)上應(yīng)用得最廣泛的就是FR-4電路板,但是FR-4電路板的缺陷造成之后是不可逆的。
斯利通的技術(shù)工作人員制作多年電路板的經(jīng)驗(yàn)對(duì)市面上的電路板做了一個(gè)簡(jiǎn)單的分析,
FR-4覆銅板的優(yōu)勢(shì):
1、不使用絕緣層
2、大批量生產(chǎn)
3、成型快
4、價(jià)格低
缺陷差不多有12種:
1、厚度超差比較常見(jiàn)的有中厚四周薄,或者一邊厚,一邊薄。它將影響pcb的加工,厚度不均勻會(huì)影響將影響開(kāi)槽深度?;迥蛽裥?。對(duì)于比較精密的印制電路板,厚板超差會(huì)造成整機(jī)時(shí)接插頭松緊不一,形成接觸不良。影響電子裝置性能。對(duì)于多層印制電路板。厚度超差積累可能造成整塊多哦曾板厚超差而造成廢品產(chǎn)生。不能滿足測(cè)試平臺(tái)及其它高精度產(chǎn)品對(duì)高壓板厚底公差要求。
2、基板起花: 影響到基板耐焊性,電絕緣性及其它諸多性能,不能成為正品使用。
3、基板分層: 有這種現(xiàn)象不是不可能應(yīng)用,而是不能成為A級(jí)產(chǎn)品。
4、基板白斑。白線條: 嚴(yán)重影響pcb制造質(zhì)量
5、基板露布紋: 造成絕緣性能下降,嚴(yán)重影響pcb板質(zhì)量
6、基板雜質(zhì)。黑點(diǎn):影響產(chǎn)品外觀外,還有其他的影響,現(xiàn)在能做的就是
7、銅箔皺折: 有這種折痕的是不允許使用到pcb制作中
8、膠點(diǎn): 是已經(jīng)固化的樹(shù)脂。在制作過(guò)程中,腐蝕不掉。嚴(yán)重影響導(dǎo)線間的絕緣性。所以不能用于pcb制作。
9、凹坑: 對(duì)pcb產(chǎn)品質(zhì)量影響極大,可能造成線路不通或似通非通。
10、針孔: 會(huì)造成粗畫(huà)面,有煤油滲漏痕跡。
11、銅箔氧化: 輕微氧化不會(huì)影響到pcb產(chǎn)品質(zhì)量,但也應(yīng)盡量防止。嚴(yán)重氧化則可能造成pcb制作過(guò)程不容易腐蝕干凈,不能用于覆銅板生產(chǎn)。
12、銅箔亮點(diǎn): 該點(diǎn)由于抗氧化層被破壞,產(chǎn)品在存放過(guò)程中該點(diǎn)容易被氧化,對(duì)pcb造成不良的影響。對(duì)于較大亮點(diǎn),該處銅錫有可能比其他地方的薄,同時(shí)也會(huì)影響pcb的制造質(zhì)量。
陶瓷電路板優(yōu)點(diǎn):
1、電阻高2.高頻特性突出3.具有高熱導(dǎo)率3.化學(xué)穩(wěn)定性佳抗震、耐熱、耐壓、內(nèi)部電路、MARK點(diǎn)等比一般電路基板好點(diǎn)。4.在印刷、貼片、焊接時(shí)比較精確
陶瓷電路板的缺點(diǎn):
1、易碎:這是最主要的一個(gè)缺點(diǎn),目前只能制作小面積的電路板。
2、價(jià)貴:電子產(chǎn)品的要求規(guī)則越來(lái)越多,陶瓷電路板只是滿足滿足一些比較高端的產(chǎn)品上面,低端的產(chǎn)品根本不會(huì)使用到。
陶瓷PCB板到底貴在哪里
PCB和我們大家平時(shí)買的衣服鞋子不一樣,它是屬于內(nèi)在的,看不見(jiàn)的東西。平時(shí)買奢侈品,都是看得見(jiàn)摸得著的,可以收獲無(wú)數(shù)的羨慕的陽(yáng)光,但是陶瓷PCB你用或不用,在消費(fèi)者眼中,基本沒(méi)有任何區(qū)別,電器的軟質(zhì)量是看不見(jiàn)摸不著的。
那么問(wèn)題來(lái)了,陶瓷PCB板到底貴在哪里呢?分別從以下的三個(gè)方面分析:
1、基板材料:陶瓷PCB目前主要氧化鋁氮化鋁兩種,這兩種材質(zhì)的造價(jià)都比樹(shù)脂基板或者是鋁基板、銅基板要貴得多。從基板開(kāi)始,價(jià)格就已經(jīng)拉開(kāi)了。
2、工藝技術(shù):從制造工藝上來(lái)講,不管是LTCC、HTCC、DPC、DBC還是LAM,其制造工藝都會(huì)要求比較高,LTCC和HTCC需求的共燒溫度都是很難以把控的。
3、產(chǎn)品性能:俗話說(shuō)“一份錢一分貨”,這句話在陶瓷PCB身上展現(xiàn)的淋漓盡致,PCB有很多重要的需求點(diǎn),例如導(dǎo)熱率、熱膨脹系數(shù)、介電常數(shù)、穩(wěn)定性、高頻損耗等。在這些方面,陶瓷PCB都能做到目前的頂尖。其導(dǎo)熱率是目前PCB當(dāng)中最好的,熱膨脹系數(shù)也與硅芯片更加匹配,介電常數(shù)非常低,導(dǎo)電性能卓越,防腐蝕,耐高溫,高頻損耗小。
說(shuō)這么多,可以看出,陶瓷PCB貴不是沒(méi)有道理的。雖然消費(fèi)者看不到,就算講出來(lái)也基本不懂,但是質(zhì)量是可以感受得到的。使用壽命,穩(wěn)定程度,不容易壞都可以體現(xiàn)出產(chǎn)品質(zhì)量的,正是這些質(zhì)量,才會(huì)吸引到當(dāng)今的消費(fèi)者。純憑價(jià)格戰(zhàn)的話是沒(méi)辦法俘獲萬(wàn)千消費(fèi)者的。
放眼全球,陶瓷PCB已經(jīng)快應(yīng)用了半個(gè)世紀(jì),但是國(guó)內(nèi)的陶瓷PCB才剛剛興起,因?yàn)榧夹g(shù)等原因,依然大量還是依靠進(jìn)口來(lái)維持國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)新型科技企業(yè)對(duì)陶瓷PCB的研發(fā)也從未停止,例如斯利通等等一些努力在讓中國(guó)追趕世界的企業(yè),與國(guó)家擁有同一顆赤子之心,不斷向前。將來(lái)將會(huì)有更多的技術(shù)加入進(jìn)來(lái),使其更加的高效,對(duì)成本的控制也會(huì)更加精準(zhǔn),到那時(shí),中國(guó)陶瓷PCB將會(huì)響徹世界。
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