Производња керамичких плоча: Који материјали се користе?

У овом блог посту ћемо истражити главне материјале који се користе у производњи керамичких плоча и размотрити њихов значај за постизање оптималних перформанси.

У производњи керамичких плоча, различити материјали играју виталну улогу у обезбеђивању њихове функционалности и поузданости. Керамичке плоче, познате и као керамичке штампане плоче (ПЦБ), нашироко се користе у различитим индустријама укључујући електронику, ваздухопловство и аутомобилску индустрију због своје одличне топлотне проводљивости, високе радне температуре и врхунских електричних својстава.

Керамичке плоче се углавном састоје од комбинације керамичких материјала и метала, пажљиво одабраних да задовоље специфичне захтеве различитих примена.

1. Керамичка подлога:

Основа керамичке плоче је керамичка подлога, која представља основу за све остале компоненте. Алуминијум оксид (Ал2О3) и алуминијум нитрид (АлН) су најчешће коришћени керамички материјали. Алуминијум има одличну механичку чврстоћу, високу топлотну проводљивост и добру електричну изолацију, што га чини погодним за широк спектар примена. Алуминијум нитрид, са друге стране, нуди одличну топлотну проводљивост и својства термичке експанзије, што га чини идеалним за апликације које захтевају ефикасно одвођење топлоте.

2. Проводни трагови:

Проводни трагови су одговорни за преношење електричних сигнала између различитих компоненти на плочи. У керамичким плочама, метални проводници као што су злато, сребро или бакар се користе за стварање ових трагова. Ови метали су одабрани због њихове високе електричне проводљивости и компатибилности са керамичким подлогама. Злато је генерално омиљено због своје одличне отпорности на корозију и стабилних електричних својстава, посебно у високофреквентним апликацијама.

3. Диелектрични слој:

Диелектрични слојеви су критични за изолацију проводних трагова и спречавање сметњи сигнала и кратких спојева. Најчешћи диелектрични материјал који се користи у керамичким плочама је стакло. Стакло има одличне електричне изолационе особине и може се наносити у танком слоју на керамичке подлоге. Поред тога, стаклени слој се може прилагодити тако да има специфичну вредност диелектричне константе, омогућавајући прецизну контролу електричних својстава плоче.

4. Маска за лемљење и површинска обрада:

Маска за лемљење се наноси на врх проводних трагова како би их заштитила од фактора околине као што су прашина, влага и оксидација. Ове маске се обично праве од материјала на бази епоксида или полиуретана који пружају изолацију и заштиту. Користите површинске третмане као што су потапање калаја или позлаћење да бисте побољшали лемљивост плоче и спречили оксидацију изложених трагова бакра.

5. Преко материјала за пуњење:

Виас су мале рупе избушене кроз плочу и омогућавају електричне везе између различитих слојева плоче. У керамичким плочама, материјали за пуњење се користе за попуњавање ових рупа и обезбеђивање поуздане електричне проводљивости. Уобичајени материјали за пуњење укључују проводне пасте или пунила од сребра, бакра или других металних честица, помешане са стакленим или керамичким пунилима. Ова комбинација обезбеђује електричну и механичку стабилност, обезбеђујући чврсту везу између различитих слојева.

Укратко

Производња керамичких плоча укључује комбинацију керамичких материјала, метала и других специјализованих супстанци. Алуминијум оксид и алуминијум нитрид се користе као подлоге, док се метали као што су злато, сребро и бакар користе за проводне трагове. Стакло делује као диелектрични материјал, обезбеђујући електричну изолацију, а епоксидна или полиуретанска маска за лемљење штити проводне трагове. Веза између различитих слојева се успоставља преко материјала за пуњење који се састоји од проводљиве пасте и пунила.

Разумевање материјала који се користе у производњи керамичких плоча је кључно за инжењере и дизајнере да развију ефикасне и поуздане електронске уређаје. Избор одговарајућег материјала зависи од специфичних захтева примене као што су топлотна проводљивост, електрична својства и услови околине. Користећи јединствена својства сваког материјала, керамичке плоче настављају да револуционишу различите индустрије својим врхунским перформансама и издржљивошћу.