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PCBニュース

PCBニュース - セラミックス基板の種類と応用を紹介する

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セラミックス基板の種類と応用を紹介する
2023-03-31
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Author:Sabrina      文章を分かち合う

今日のiPCBではセラミック基板の種類と応用を紹介します。


現在、電子セラミックス基板は百花斉放しており、以下にいくつかのセラミックス基板の種類、効能及び応用を整理してあげます。

現在最も多く使用されているセラミックス基板の利点は、

熱学特性:耐熱性と熱伝導性が強い。

機械的特性:強度と硬度が高い。

その他の特徴:電気絶縁性が高く、耐食性が強く、生体適合性が高い。


LEDの主流応用市場は、主に白色光、赤外線、vcselである。この3 ~ 5 W電力の光電製品。アルミナの効果は通常のLEDスタンド(主に放熱)より高い。他の回路基板のコストが低い利点に比べて、この市場は狂ったように収穫されている。また、いくつかのセンサーが使用されています。これらはセラミック基板の安定性(耐食性、耐用年数が長く、強度が高い)を必要とし、将来のセンサ市場で異彩を放つ。


セラミックス基板

現在、ハイエンド電子製品に応用されている、セラミックス基板の利点は:

熱特性:耐熱性と熱伝導性

その他の特徴:電気絶縁性が高く、耐食性が強い。

熱膨張係数はケイ素(Si)に似ている。


主流の応用市場は大電力LED、電源モジュール、レーザー分野にある。アルミナに比べて窒化アルミニウムも主流のセラミック回路基板である。しかし現在、窒化アルミニウムはダンススタンド、ランプ、プロジェクションランプ、紫外線などの高出力LEDにしか使われていない。また、半導体レーザ及びDC−DC電源モジュールも用いられる。1つ目は、これらの製品の熱管理ニーズが比較的高く、放熱を支援するために熱伝導性の高い基板が必要であることです。もう1つは、これらの製品のウェハ資料がシリコンであり、ウェハと窒化アルミニウムセラミックスの熱膨張係数がより近いことである。両者は熱変形に結合され、変化や脱落することなく、ウェハをより良く使用することができる。将来、窒化アルミニウムの応用はますます多くなるだろう。製品が小さくなる一方で、機能はますます強くなり、基板への要求はますます高くなります。高い熱伝導性は永遠に避けられない話題です。現在、窒化アルミニウムは最もお得なセラミック基板である。


窒化珪素セラミックス基板

現在、電力電子モジュールに応用され、機械強度が高く、靭性が良く、熱伝導性が良いなどの利点がある。

窒化珪素のコストは窒化アルミニウム基板より高く、熱伝導率は80を超える。窒化珪素は主に電力電子モジュール、例えばIGBTモジュール、自動車規則モジュール、軍需産業、航空宇宙モジュールに用いられる。主にその高い機械的強度と靭性に用いられる。現在、この電源モジュールの電流が大きすぎるため、必要な銅の厚さは相対的に高い(少なくとも500 um)。現在行っている製品の応用から見ると、窒化珪素の後続応用には銅の厚さも低いことが要求されている(IGBTモジュールの中には低電流が必要なものもある)


炭化珪素セラミックス基板

利点:

炭化ケイ素は1400℃までの温度でも強度を維持することができる。

この資料の明らかな特徴は、熱伝導性と電力電気結晶の電気伝導性が極めて高いことである。

炭化ケイ素はその化学的及び物理的安定性により高い硬度及び耐食性を有する。