当社は、3 種類のセラミック基板を専門としています:
1. アルミナ (AlN) PCB
2. 窒化アルミニウム ベース
3. 銅張り
セラミック プリント回路基板 (PCB) では、従来の FR4 グラスファイバーの代わりに、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどの材料を使用します。セラミック PCB の主な特徴は次のとおりです:
優れた性能: セラミック PCB は、標準の FR4 PCB と比較して、耐熱性、電気絶縁性、寸法安定性が向上しており、高温での動作が可能です。
材料: 一般的なセラミックの選択肢には、アルミナ (Al2O3)、窒化アルミニウム (AlN)、酸化ベリリウム (BeO)、低温同時焼成セラミック (LTCC) などがあります。
製造プロセス: スクリーン印刷、ラミネート、レーザー ドリリング、高温焼結などのプロセスを経て製造され、堅牢な回路を形成します。
高周波機能: 優れた高周波特性と低損失正接により、RF およびマイクロ波アプリケーションに最適です。
高電圧サポート: 熱膨張を最小限に抑えながら、高電圧回路を処理できます。
複雑な設計: 多層セラミック PCB には、複雑なレイアウトに対応するために埋め込みビアまたはキャビティを組み込むことができます。
用途: 軍事、航空宇宙、自動車エレクトロニクス、通信インフラストラクチャ、医療機器、および極限条件での信頼性が重要なその他の分野で広く使用されています。
製造の卓越性: 大手セラミック PCB メーカーは、高品質で信頼性の高いセラミック ボードを確保するために、製造、組み立て、厳格なテストを含む包括的なサービスを提供しています。
Ceramic Substrate Material | Thermal Conductivity |
|---|---|
Aluminum Nitride | 150 – 180 W/mK |
Aluminum Oxide | 18-36 W/mK |
Beryllium Oxide | 184-300 W/mK |
Boron Nitride | 15 – 600 W/mK |
Silicon Carbide | 70-210 W/mK |
セラミックプリント基板（PCB）の製造プロセス：
材料の準備: セラミック材料 (通常は酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムの粉末) をバインダーおよび焼結助剤と混合します。得られたスラリーを「グリーン テープ」のシートに鋳造します。
ビアの形成: グリーン テープに穴を開けて、コンポーネントを相互接続するためのビアを作成します。次に、これらのビアに導電性ペーストを充填します。
導電層の印刷: 銀、金、銅などの材料を含む導電性ペーストをグリーン テープにスクリーン印刷して、回路パターンを形成します。
ラミネート: 回路付きグリーン テープの複数の層と、回路なしの誘電体層を圧力下で積み重ねてラミネートし、多層基板を形成します。
素焼き: ラミネートされた基板をゆっくりと加熱してバインダーと有機化合物を燃やし、セラミックと金属の粒子を残します。
焼結: 素焼き基板は高温 (最高 1600°C) で焼結され、セラミック構造が高密度化され、導電層がしっかりと結合されます。
機械加工: レーザーまたは機械ドリルを使用して、完全に焼結された基板にビアまたはカットアウトを作成します。追加の仕上げ操作も実行される場合があります。
メタライゼーション: 焼成されたセラミック基板上の導電パスは、電気メッキまたはコーティングされて抵抗率が低下します。
テスト: 基板の信頼性を確保するために、厳格な電気、熱、機械、および環境テストが行われます。
組み立て: 表面実装またはリード付きコンポーネントが完成したセラミック PCB にはんだ付けされます。組み立て後にさらにテストが行われます。
この包括的なプロセスにより、高い信頼性と優れたパフォーマンス特性を備えた複雑な多層セラミック回路基板の製造が可能になります。
アルミナセラミック基板
アルミナセラミック基板は、機械的強度が高く、絶縁性、耐光性に優れています。多層配線セラミック基板、電子パッケージング、高密度パッケージング基板に広く使用されています。
1. アルミナセラミック基板の結晶構造、分類、性能
アルミナには、α-Al2o3、β-Al2o3、γ-Al2o3など、均質な結晶が多数あります。その中でも、α-Al2o3は安定性が高く、結晶構造がコンパクトで、物理的・化学的性質が安定しており、密度と機械的性質を備えています。強度が高いという利点により、業界での用途が広がります。
アルミナセラミックは、アルミナの純度によって分類されます。アルミナ純度「99%はコランダム磁器と呼ばれ、アルミナ純度99%、95%、90%は99磁器、95磁器、90磁器、含有量」と呼ばれます。85%のアルミナセラミックは一般に高アルミナセラミックと呼ばれます。99.5%アルミナセラミックの嵩密度は3.95g/cm3、曲げ強度は395MPa、線膨張係数は8.1×10-6、熱伝導率は32W/(m·K)、絶縁強度は18KV/mmです。
2. 黒色アルミナセラミック基板の製造プロセス
黒色アルミナセラミック基板は、主に半導体集積回路や電子製品に使用されています。これは主に、ほとんどの電子製品の光感度が高いためです。デジタルディスプレイの鮮明さを確保するために、パッケージング材料には強力な遮光性が必要です。黒色アルミナセラミック基板でパッケージ化されています。現代の電子部品の継続的な更新に伴い、黒色アルミナパッケージ基板の需要も拡大しています。現在、黒色アルミナセラミックの製造プロセスに関する研究が国内外で活発に行われています。
電子製品のパッケージに使用される黒色アルミナセラミックファイバーボードは、その応用分野のニーズに基づいています。黒色着色材の選択は、セラミック原料の特性を組み合わせる必要があります。たとえば、セラミック原料はより優れた電気絶縁性を持つ必要があることを考慮する必要があります。したがって、セラミック基板の最終的な着色と機械的強度に加えて、黒色着色材は、電気絶縁性、断熱性、電子特性も考慮する必要があります。パッケージング材料のその他の機能。セラミック着色プロセスでは、低温環境が着色材の揮発性に影響を与え、一定期間保温する可能性があります。このプロセス中に、遊離着色材がスピネル化合物に凝集し、着色材が高温環境下で継続するのを妨げる可能性があります。揮発性は着色効果を保証します。
3.鋳造法による黒色アルミナセラミック基板の製造プロセス
鋳造法とは、溶剤、分散剤、バインダー、可塑剤などの物質をセラミック粉末に加えてスラリーを均一に分散させる製造プロセスを指します。その後、鋳造機でさまざまな仕様のセラミックシートを作ります。これはスクレーパー成形法と呼ばれます。このプロセスは1940年代後半に初めて登場し、セラミックチップコンデンサの製造に使用されました。このプロセスの利点は次のとおりです。
(1) 機器の操作が簡単で、生産効率が高く、連続運転が可能で、自動化が高い。
(2) 胚体の密度とダイヤフラムの弾性が大きい。
(3) 成熟した技術。
(4) 制御可能な生産仕様と幅広い範囲。
