Технология PCB - печатная плата на основе глинозема

Печатные платы на основе оксида алюминия представляют собой разновидность керамических подложек. Благодаря своей превосходной теплопроводности, изоляции и стойкости к давлению, в последние годы они быстро развиваются, играя жизненно важную роль во многих отраслях промышленности и оставаясь очень популярными. Керамические подложки из глинозема в основном состоят из оксида алюминия (Al2O3). Эти подложки обладают отличной электропроводностью, механической прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Благодаря своим превосходным эксплуатационным характеристикам глиноземокерамические подложки находят все более широкое применение в современном обществе, удовлетворяя потребности как повседневного использования, так и специализированных отраслей промышленности.

Печатные платы на основе глинозема делятся на стандартные и высокочистые. Стандартные керамические подложки из глинозема подразделяются на категории по содержанию Al2O3, включая 99% керамики, 95% керамики, 90% керамики и 85% керамики. Иногда содержание Al2O3 в 80 или 75% также считается стандартным для глиноземной керамики. Глинозем с содержанием 99% используется в высокотемпературных щипцах, огнеупорных печных трубах и специальных износостойких материалах, таких как керамические подшипники, керамические уплотнения и диски водяных клапанов. 95%-ный керамический оксид алюминия в основном используется для изготовления коррозионностойких и износостойких деталей. Поскольку керамика 85 часто содержит тальк, ее электрические свойства и механическая прочность повышаются. Ее можно герметизировать такими металлами, как молибден, ниобий и тантал, а некоторые из них используются в вакуумных устройствах.

Печатные платы на основе оксида алюминия обладают высокой теплопроводностью, обычно от 30 до 50 Вт. Более тонкие листы обладают лучшей теплопроводностью, в то время как более толстые листы обладают несколько меньшей теплопроводностью. Однако их общая теплопроводность в 100 и более раз превышает теплопроводность обычных печатных плат. Кроме того, керамика - это неорганические материалы с высокой твердостью, высокой устойчивостью к давлению и низким коэффициентом расширения, что делает их в целом устойчивыми к деформации.

Алюминиевые печатные платы - это электронные печатные платы, изготовленные по специальной технологии с использованием алюминия в качестве теплопроводящей подложки. Эти алюминиевые подложки состоят из слоя схемы, теплопроводящего изолирующего слоя и металлического основного слоя. Слой схемы (т.е. медная фольга) обычно вытравливается с образованием печатной схемы, соединяющей между собой различные компоненты узла. Как правило, слой схемы требует высокой пропускной способности по току, что требует использования более толстой медной фольги, обычно от 35 до 280 мкм. Алюминиевые подложки для печатных плат могут быть классифицированы в зависимости от технологического процесса, например, алюминиевые подложки, напыленные оловом, алюминиевые подложки, устойчивые к окислению, алюминиевые подложки с серебряным покрытием и алюминиевые подложки, погруженные в золото. В зависимости от области применения их можно разделить на алюминиевые подложки для уличных фонарей, алюминиевые подложки для люминесцентных ламп, алюминиевые подложки LB, алюминиевые подложки COB, алюминиевые подложки для упаковки, алюминиевые подложки для ламп накаливания, алюминиевые подложки для источников питания и автомобильные алюминиевые подложки.

Применение печатных плат на основе оксида алюминия в электронной промышленности:

1. Применение многочиповых упаковок: Многослойные нанокерамические подложки на основе оксида алюминия для упаковки могут быть изготовлены с использованием методов печати на толстых пленках, зеленого ламинирования и смешивания толстых пленок. Также доступны промышленные керамические подложки на основе оксида алюминия.

2. Глиноземная керамика для дуговых ламп натриевых ламп высокого давления: Прозрачный нанокерамический оксид алюминия, изготовленный из поликристаллического непрозрачного нанокерамического оксида алюминия высокой чистоты (VK-L100G, 99,999%), используется в натриевых лампах высокого давления. Высокоэффективные двойные ртутные лампы предлагают новый подход к повышению эффективности освещения. Прозрачная высокочистая нанокерамика alumina fine ceramic не только пропускает свет, но и обладает стойкостью к высоким температурам и коррозии, высокой изоляцией, высокой прочностью и низкими диэлектрическими потерями. Это превосходная оптическая керамика, которую также можно использовать в качестве стекла для микроволновой печи.

3. Использование глиноземокерамических подложек в наносенсорах: Высокочистая наноалюминиевая керамика (VK-L100G) использует структурные особенности, такие как керамические частицы, границы зерен и поры, для точного и быстрого обнаружения и контроля компонентов, чувствительных к воздействию высоких температур и агрессивных газовых сред. В зависимости от типа применения эти датчики могут использоваться для измерения температуры, газа и других параметров.

Тенденции развития индустрии печатных плат на основе глинозема

1. Технологические инновации и модернизация материалов

Будущее развитие индустрии печатных плат на основе глиноземокерамических подложек будет в значительной степени зависеть от технологических инноваций и модернизации материалов. По мере того как электронные изделия становятся все более мощными, плотными и миниатюрными, традиционные алюминиевые подложки не в состоянии удовлетворить растущие требования к теплоотдаче и электрическим характеристикам. Таким образом, индустрия алюминиевых подложек для печатных плат расширит исследования и разработки в области высокоэффективных изоляционных и теплопроводящих материалов. Например, ожидается, что применение наноматериалов значительно улучшит теплопроводность и механическую прочность алюминиевых подложек. Кроме того, внедрение интеллектуальных производственных технологий, таких как автоматизированные производственные линии и интеллектуальные системы обнаружения, значительно повысит эффективность производства и качество продукции. 

2. Рыночный спрос и разнообразие областей применения

В будущем индустрия печатных плат на основе глиноземокерамических подложек выиграет от продолжающегося роста рыночного спроса и разнообразия сфер применения. С быстрым развитием новых технологий, таких как связь 5G, новые энергетические транспортные средства, искусственный интеллект и Интернет вещей, спрос на высокопроизводительные алюминиевые подложки для печатных плат будет расти. В частности, системы управления аккумуляторами и контроллеры двигателей в секторе новых энергетических транспортных средств срочно нуждаются в алюминиевых подложках с высокой эффективностью рассеивания тепла. Кроме того, такие области, как светодиодное освещение, силовые модули и промышленное управление, будут продолжать стимулировать рост рынка. Чтобы удовлетворить потребности различных областей применения, производителям алюминиевых печатных плат необходимо разрабатывать разнообразные и индивидуальные продукты и предоставлять комплексные решения от проектирования до производства.

3. Охрана окружающей среды и устойчивое развитие

Охрана окружающей среды и устойчивое развитие станут ключевыми направлениями развития индустрии печатных плат на основе глиноземной керамики. В условиях ужесточения глобальных экологических норм и повышения осведомленности потребителей производители алюминиевых печатных плат должны внедрять более экологичные производственные процессы и материалы. Например, разработка алюминиевых подложек без галогенов с низким содержанием ЛОС (летучих органических соединений) может сократить количество отходов и вредных выбросов в процессе производства. 

Кроме того, экономика замкнутого цикла и повторное использование ресурсов станут ключевыми темами в индустрии алюминиевых подложек для печатных плат. Переработка и повторное использование алюминиевых подложек из лома не только снижает затраты на сырье, но и сводит к минимуму негативное воздействие на окружающую среду. Реализация стратегии устойчивого развития не только помогает производителям алюминиевых печатных плат повысить их чувство социальной ответственности, но и укрепляет имидж их бренда и конкурентоспособность на рынке, закладывая прочную основу для долгосрочного развития индустрии алюминиевых печатных плат.

Печатные платы на основе глинозема обладают значительно лучшими показателями теплоотдачи, пропускной способности по току, электрической изоляции и коэффициента теплового расширения, чем обычные печатные платы из стекловолокна. В отличие от обычных печатных плат, в которых для приклеивания медной фольги к подложке используются клеи, керамические печатные платы изготавливаются путем непосредственного приклеивания медной фольги к керамической подложке в условиях высокой температуры. Это прочное соединение предотвращает отваливание медной фольги и обеспечивает высокую надежность и стабильную работу в условиях высокой температуры и влажности.