陶瓷多层PCB的优缺点

对于我们这些设计PCB的人来说也是如此。一个显而易见的设计领域是板材选择。简单地选择默认FR4而不考虑可能对特定板卡更好的替代方案并不少见。坚持有效的做法当然有好处；但是，当这种理念与新的设计方法和材料的探索和利用相平衡时，将为您的客户提供最好的服务，这些设计方法和材料可以提供更好的性能，并可能降低成本。

让我们探索相对较新的陶瓷多层PCB技术，以确定何时以及是否可以替代标准FR4。

陶瓷多层PCB

众所周知，一段时间以来，包括设计，电路板制造和PCB组装在内的PCB开发一直朝着更小，更复杂的体系结构发展。这种趋势是由对更大功能和更广泛的部署选项的需求所驱动的，尤其是在更紧凑的位置。PCB行业的答案大部分集中在传统基板和层压材料的小型化以及增加的层数上。PCB堆叠。但是，诸如散热，从电路板上去除多余物以及热膨胀系数（CTE）等挑战，这些挑战描述了一种材料随着施加到其上的温度变化而如何变化的趋势，导致人们寻找其他能够做出响应的材料对这些问题更有利。出现的一项结果是陶瓷。

陶瓷材料（例如，氧化铝，氮化铝和氧化铍）在导热性，耐侵蚀性，CTE方面的性能均超过了传统板材，例如聚酰亚胺，聚苯乙烯，环氧玻璃纤维和酚醛树脂。组件兼容性和高密度跟踪路由，例如用于 高密度多媒体接口（HDMI）连接。这些属性使陶瓷材料非常适合用于多层板，可以根据其制造方法进行分类，如下所示。

陶瓷多层PCB的制造方法

l厚膜陶瓷PCB

这些电路板由印刷在陶瓷基底上的金和介电膏组成，并在略低于1000°C的温度下烘烤。厚膜陶瓷PCB可以使用金或铜，而铜由于成本较低而使用最多。为了防止氧化，该板在氮气中烘烤。

l低温共烧陶瓷（LTCC）PCB

LTCC使用共烧，同时燃烧非玻璃，玻璃复合材料或玻璃晶体等材料。痕迹通常是金，以实现高热导率，并且电路板在900°C下烘烤。

l高温共烧陶瓷（HTCC）PCB

HTCC使用氧化铝和粘合剂以及增塑剂，溶剂和润滑剂。电路描线可以是金属，例如钨和钼，并且烘烤温度可以高达1600°C至1700°C。此方法最适合用于小型电路板和载波电路。

陶瓷多层PCB的用途

陶瓷多层PCB在高速，大功率电路应用中享有其最大的实现。与传统的电路板材料相比，这些电路板可将寄生电容降低多达90％，并为未来在航空航天，医疗设备，工业和汽车工业中的使用提供了最大的希望。

陶瓷多层PCB：优点和缺点

陶瓷多层PCB的主要优点在于其热性能。其中最重要的是导热率，它在很大程度上超越了传统材料。在下表中，在许多重要类别中将最常用的板材FR4与陶瓷多层板进行了比较。

如上所示，陶瓷多层PCB与FR4相比具有优缺点。但是，优点表明，在高速和高功率应用中，陶瓷板的使用将继续增加，这是在更小封装中实现更多功能的标准。