陶瓷PCB终极指南

与传统的印刷电路板（PCB）相比，陶瓷电路板具有许多优势。由于其高导热率和最小膨胀系数（CTE），与常规PCB相比，陶瓷电路板具有更多的功能，更简单的功能和更出色的性能。

是否想了解有关陶瓷PCB的更多信息，以及它们如何对您公司的整体系统成本产生积极的影响？在本文中，我们涵盖了有关陶瓷PCB，各种可用类型及其各自用例的所有知识。

陶瓷PCB的优点和缺点

优点：

l 优良的导热性

l 抵抗化学腐蚀

l 兼容的机械强度

l 轻松实现高密度跟踪

l CTA组件兼容性

缺点：

l 成本比标准PCB高

l 可用性降低

l 易碎处理

陶瓷PCB的类型

高温

也许最流行的陶瓷PCB类型是高温PCB。设计用于高温的陶瓷电路板通常被称为高温共烧陶瓷（HTCC）电路。这些电路是通过将粘合剂，润滑剂，溶剂，增塑剂和氧化铝混合以制成生陶瓷而构成的。

使用生产的原始陶瓷材料，然后涂覆该材料，并在钨或钼金属上进行电路跟踪。实施后，层压后在1600至1700摄氏度之间烘烤电路长达48小时。所有HTCC烘烤均在气体环境中进行，例如氢气。

低温

与HTCC不同，低温共烧陶瓷PCB是通过将晶体玻璃与金属板上的粘合物质与金浆混合而制成的。然后，在将电路放入大约900摄氏度的气态烤箱中之前，将电路切割并层压。

低温共烧陶瓷PCB受益于更少的翘曲和改善的耐收缩性。换句话说，与HTCC和其他类型的陶瓷PCB相比，它们具有出色的机械强度和导热性。当使用诸如LED灯之类的散热产品时，LTCC的散热优势提供了一个优势。

厚膜陶瓷

厚膜陶瓷电路包括在陶瓷基础材料上实现的金和电介质浆料。一旦实施，将糊状物在1000摄氏度或更低的温度下烘烤。由于金导体浆料的高成本，这种PCB种类在主要印刷电路板制造商中很流行。

与传统的PCB相比，厚膜陶瓷材料的主要优点在于，厚膜陶瓷可以防止铜氧化。因此，如果陶瓷PCB制造商担心氧化，可以从选择厚膜陶瓷电路中受益。

经常有人问我们，“陶瓷PCB有几层？” 但是，答案取决于所用陶瓷PCB的类型。陶瓷PCB中使用的最小层数为两层，但根据产品的性能，可能还会增加几层。一个宽度计算器跟踪可帮助制造商了解他们的PCB设计规范。

陶瓷PCB用例

记忆体模组

陶瓷PCB的关键应用领域之一与存储模块有关。这些PCB具有存储器集成电路，通常用于生产DDR SDRAM和其他与存储器有关的计算机组件。个人计算机中使用的所有RAM都需要带有集成内存模块的陶瓷基板PCB。

接收和传输模块

陶瓷PCB使雷达技术的生产成为可能。美国西屋公司（Westinghouse）是第一家使用多层陶瓷PCB创建发射和接收模块的公司，因为它们具有高导热性和兼容的CTE。与常规PCB不同，陶瓷电路是唯一可用于创建传输模块的电路。

多层互连板

陶瓷PCB的主要卖点之一是，它们的容量比常规电路板更大。换句话说，与传统PCB相比，陶瓷PCB使用相同的表面积可以容纳更多的组件。因此，使用多层互连板的陶瓷PCB具有更多潜在应用。

模拟/数字PCB

各种计算公司都使用低温陶瓷电路（LTCC）板来创建具有出色电路跟踪功能的高级模拟和数字板。个人计算机公司已经利用LTCC来创建许多轻量级电路，从而减轻了产品的总重量并最大程度地减少了串扰。

太阳能板

HTCC和LTCC都用于制造太阳能电池板和其他光伏（PV）电气面板。光伏面板利用多层陶瓷板技术来确保使用寿命和足够的导热性。

电力变送器

无线功率传输和充电模块正变得越来越普遍，成为消费电子设备。这些设备因其独特的热性能和散热陶瓷基板而使用陶瓷PCB技术构建。

陶瓷电路板用于产生电磁场，通过电磁场在接收器和发射器之间传输能量。感应线圈有助于从原始电磁场传递电，并将其转换成用于接收器电路的电流。通常，接收器电路由陶瓷基PCB材料制成。

半导体冷却器

越来越多的电子设备正在变得小型化。消费电子产品小型化的背后是半导体芯片，半导体芯片每年都在变得越来越小。半导体芯片使用微制造技术，以实现更高的高速集成度，同时保持最佳的跟踪能力。

传统的PCB无法满足现代半导体芯片所需的电路功能。然而，基于陶瓷的半导体电路的出现导致了微型电路组件之间的卓越集成和性能。因此，陶瓷PCB基板通常被认为是半导体技术的未来

大功率LED

陶瓷基板为大功率LED灯提供了最佳的底座。与传统的PCB不同，陶瓷电路使用厚膜技术来最大化热效率。结果是，LED灯产生的热量（LED的热量大约为70％）不会影响电路的工作效率。

换句话说，只有陶瓷电路才能提供LED发光所需的热效率水平。当LED基于陶瓷电路构建时，不需要热界面材料（也称为散热器）。因此，如果制造商使用陶瓷电路，则产生和维持LED灯所需的材料将更少。

陶瓷PCB类型

氧化铝

也称为Al2O3和金属基底PCB，氧化铝是一种PCB类型，在铝金属和铜层之间利用介电导热和电绝缘材料。它是涉及散热以及整体温度维护和控制的任何事物的首选PCB。

铝结构通常由三层组成。1至10盎司左右的铜制电路层。厚，由导热和电绝缘材料制成的绝缘层以及由铜或铝金属基底制成的基础层。

铝PCB有几种类型。有挠性类型，混合类型，多层和通孔类型。

AIN

AIN也称为氮化铝，是一种新材料，已被开发为商业上可行的产品。在过去的二十年中，它具有可复制和可控制的特性。

AIN是一种有效的选择，因为它具有良好的介电性能，低的热膨胀系数，高的热导率以及与普通半导体工艺化学品的非反应性。

氮化铝PCB通常用于散热器，微波设备封装，熔融金属处理组件，电子封装的基板以及半导体处理室固定装置和绝缘体，仅举几例。