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PCBニュース

PCBニュース - アルミナセラミックス基板の発展(上編)

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PCBニュース - アルミナセラミックス基板の発展(上編)

アルミナセラミックス基板の発展(上編)
2023-03-27
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Author:Leota      文章を分かち合う

アルミナセラミックス基板発熱シート、すなわち金属セラミックスヒータ(以下:MCHと略称する)は高温共焼多層セラミックス基板技術を採用します。設計要求に応じて、発熱抵抗スラリーを鋳造セラミックスブランクに印刷します。加熱回路は、さらに多層に組み合わせて焼成され、耐食性、耐高温性、長寿命性などの特徴があります。長さ、高効率省エネ、温度均一、熱伝導性良好、急速熱補償、鉛、水銀、六価クロムなどの有害物質を含まず、EUの環境保護要求に完全に合致しています。

 

私たちは消費電子の分野では、センサーがコアであることを知っています。スマートモバイル端末、スマートホーム、無人運転、さらにはスマート都市の建設には、機能充填を行うために大量のセンサーが必要で、センサーは将来の長い間で最も重要な部品で、1つもありません。アルミナセラミック基板はセンサ業界で非常に重要なコア製品となっています。

 

まず、現在市販されている基板のタイプを調べてみましょう。主に一般基板、金属基板及びセラミックス基板3種類に分けられ、一般回路基板はFR-4材質を代表とし、金属基板はアルミニウム基板を代表とし、セラミックス基板はアルミナ、窒化アルミニウムを代表としています。通常の基板はセンサに応用され、誘電性が悪く、センサ信号を良好に出力することができず、劣悪な環境下での作業に耐えられません。金属基板は通常の配線板に比べて非常に良く、比較的に良い安定性を持っているが、絶縁性及び誘電性は依然として非常に悪い、最後にセラミック基板について、優れた誘電性能を持ち、しかも無機物で、他の基板にはない安定性を持つことができ、高温、高湿、腐食などの環境下で無事できます。

 

現在、セラミック基板メーカーのセラミック基板製造プロセスは成熟しつつあり、大部分の需要を満たすことができます。もしセラミック基板の需要があれば、アイビー回路に相談することができます。私たちは10年以上の回路基板の製作経験を持ってアルミナセラミック基板と窒化アルミニウムセラミック基板を生産して、精密回路、実銅穴埋め、LED無機ダム技術を加工することができます。

 

窒化アルミニウムセラミックス基板とアルミナセラミックス基板との比較

 

セラミック基板は今年に入って一部の業者の技術水準が向上し、生産コストが低下し、通過率が向上しました。現在、セラミック基板はLED業界、自動車分野、ハイテク電子分野で広く応用されています。LED分野ではセラミックス基板がよく用いられており、用途に応じてアルミナセラミックス基板または窒化アルミニウムセラミックス基板を選択します。今日は3つの側面から窒化アルミニウムセラミックス基板とアルミナセラミックス基板の違いを分析してみましょう。

 

一、熱伝導率:同じセラミックス回路基板であるが、大きな違いがあり、アルミナの熱伝導率差は45 W/mK)程度ではなく、窒化アルミニウムの熱伝導率はその7倍になります。

 

二、熱膨張係数に近くて、アルミナセラミックス回路基板の熱伝導率と窒化アルミニウムセラミックス回路基板は基本的に同じです。

 

熱伝導率と熱膨張係数は回路基板の性能を最も直接に体現するパラメータで、窒化アルミニウムセラミックス回路基板の優位性を比較的直観的に見ることができると信じているが、実はこの2点だけではなく、窒化アルミニウムセラミックス回路基板はセラミックス回路基板の割れやすい欠点を低減することができ、窒化アルミニウムセラミックス回路基板の硬度はアルミナセラミックス回路基板の硬度よりずっと高いことができます。

 

三、市場に応用されている異なる窒化アルミニウムセラミックス基板は、LEDの大電力照明などの大電力放熱に使用されることが多い、あるいは絶縁性が非常に優れた通信製品分野が必要で、アルミナセラミックス基板は、一般的に中小電力の面で使用されることが多く、LEDビーズ照明やセンサーなどの製品にも含まれています。

 

LEDプリント基板

図1 LEDプリント基板

 

*アルミナ、窒化アルミニウム、炭化ケイ素セラミックス基板の先進的な発展概要

 

構造セラミックス

 

構造セラミックスの主な材質はアルミナセラミックス(Al 2 O 3)、窒化ケイ素セラミックス(Si 3 N 4)、炭化ケイ素セラミックス(SiC)、六方晶窒化ホウ素セラミックス(BN)などです。

 

1、アルミナセラミックス(Al 2 O 3

 

アルミナセラミックスの主な組成物はAl 2 O 3で、一般的な含有量は45%を超えます。アルミナセラミックスは様々な優れた性能を持っています。高温に耐え、一般的に1600℃で長期使用でき、耐食性、高強度、その強度は普通のセラミックスの2 ~ 3倍、高い者は5 ~ 6倍に達することができます。その欠点は脆性が大きく、突然の環境温度変化を受け入れることができないことです。用途は極めて広く、坩堝、エンジン点火プラグ、高温耐火材料、熱電対スリーブ、シールリングなどとして使用でき、工具と金型としても使用できます。

 

2、窒化アルミニウムセラミックスSi 3 N 4

 

窒化ケイ素セラミックスの主な組成物はSi 3 N 4で、これは高温強度が高く、高硬度、耐摩耗、耐腐食で、自己潤滑可能な高温セラミックスで、線膨張係数は各種セラミックスの中で最小で、使用温度は1400℃に達し、優れた耐食性を有し、フッ化水素酸を除いて、その他の各種酸の腐食に耐え、アルカリ、各種金属の腐食に耐え、優れた電気絶縁性と耐放射性を有します。高温軸受、腐食媒体に使用するシールリング、熱電対スリーブとして使用することができ、金属切削工具としても使用することができます。

 

3、炭化ケイ素セラミックス(SiC

 

炭化ケイ素セラミックスの主な組成物はSiCで、これは高強度、高硬度の耐高温セラミックスで、1200~ 1400℃で使用しても高い耐曲げ強度を維持でき、現在の高温強度の高いセラミックスで、炭化ケイ素セラミックスは良好な熱伝導性、抗酸化性、導電性と高い衝撃靭性を持っています。良好な高温構造材質であり、ロケット尾ノズル、熱電対スリーブ、炉管などの高温下で動作する部品に用いることができます。その熱伝導性を利用して高温下の熱交換器の材質を作ることができます。その高硬度と耐摩耗性を利用して砥石、研磨材などを作製します。

 

4、六方晶窒化ホウ素セラミックス(BN

 

六方窒化ホウ素セラミックスの主要成分はBNで、結晶構造は六方晶系で、六方窒化ホウ素の構造と性能は黒鉛と似ているため、「白黒鉛」と呼ばれ、硬度が低く、切削加工を行うことができ、自己潤滑性があり、自己潤滑高温軸受、ガラス成形金型などを製造することができます。