Zeramikazko Plaken Fabrikazioa: Zein material erabiltzen dira?

Blog honetan, zeramikazko plaken ekoizpenean erabiltzen diren material nagusiak aztertuko ditugu eta errendimendu optimoa lortzeko duten garrantzia aztertuko dugu.

Zeramikazko zirkuitu plaken ekoizpenean, hainbat materialek ezinbestekoa dute funtzionaltasuna eta fidagarritasuna bermatzeko. Zeramikazko zirkuitu plakak, zeramikazko zirkuitu inprimatu plaka (PCB) izenez ere ezagunak, asko erabiltzen dira elektronika, aeroespaziala eta automobilgintza barne, beren eroankortasun termiko bikaina, funtzionamendu tenperatura altua eta propietate elektriko bikainak direla eta.

Zeramikazko zirkuitu plakak zeramikazko materialen eta metalen konbinazio batez osatuta daude, arreta handiz hautatutako aplikazio ezberdinen eskakizun zehatzak betetzeko.

1. Zeramikazko substratua:

Zeramikazko zirkuitu plaka baten oinarria zeramikazko substratua da, gainerako osagai guztien oinarria ematen duena. Aluminio oxidoa (Al2O3) eta aluminio nitruroa (AlN) dira gehien erabiltzen diren zeramikazko materialak. Aluminak erresistentzia mekaniko bikaina, eroankortasun termiko handia eta isolamendu elektriko ona ditu, eta aplikazio ugaritarako egokia da. Aluminio nitruroak, berriz, eroankortasun termiko eta hedapen termikoko propietate bikainak eskaintzen ditu, beroa xahutze eraginkorra behar duten aplikazioetarako aproposa da.

2. Arrasto eroaleak:

Aztarna eroaleak zirkuitu plaka bateko osagai ezberdinen artean seinale elektrikoak eramateaz arduratzen dira. Zeramikazko zirkuitu plaketan, urrea, zilarra edo kobrea bezalako eroale metalikoak erabiltzen dira arrasto horiek sortzeko. Metal hauek eroankortasun elektriko handiagatik eta zeramikazko substratuekiko bateragarritasunagatik aukeratu ziren. Urrea, oro har, korrosioarekiko erresistentzia bikainagatik eta propietate elektriko egonkorengatik hobesten da, batez ere maiztasun handiko aplikazioetan.

3. Geruza dielektrikoa:

Geruza dielektrikoak funtsezkoak dira arrasto eroaleak isolatzeko eta seinaleen interferentziak eta zirkuitu laburrak saihesteko. Zeramikazko plaketan erabiltzen den material dielektrikorik ohikoena beira da. Beirak propietate isolatzaile elektriko bikainak ditu eta geruza mehe gisa jar daiteke zeramikazko substratuetan. Gainera, beira-geruza pertsonalizatu daiteke konstante dielektrikoko balio zehatz bat izateko, zirkuitu plakaren propietate elektrikoen kontrol zehatza ahalbidetuz.

4. Soldatzeko maskara eta gainazaleko tratamendua:

Soldadura-maskara arrasto eroaleen gainean aplikatzen da ingurumen-faktoreetatik babesteko, hala nola hautsa, hezetasuna eta oxidazioa. Maskara hauek isolamendua eta babesa eskaintzen duten epoxi edo poliuretanozko materialekin egin ohi dira. Erabili gainazaleko tratamenduak, hala nola murgiltze-lata edo urrezko xaflaketa, taularen soldagarritasuna hobetzeko eta agerian dauden kobre-arrastoen oxidazioa saihesteko.

5. Betetzeko materialaren bidez:

Vias plaka baten bidez zulatutako zulo txikiak dira, plakaren geruza ezberdinen arteko konexio elektrikoak ahalbidetzen dituztenak. Zeramikazko zirkuitu plaketan, betegarrien bidezko materialak erabiltzen dira zulo hauek betetzeko eta eroankortasun elektriko fidagarria bermatzeko. Betegarrien bidez ohikoak diren pasta eroaleak edo zilarrez, kobrez edo beste metal partikulaz egindako betegarriak daude, beira edo zeramikazko betegarriekin nahastuta. Konbinazio honek egonkortasun elektriko eta mekanikoa ematen du, geruza ezberdinen arteko lotura sendoa bermatuz.

Laburbilduz

Zeramikazko zirkuitu plaken ekoizpenak zeramikazko material, metal eta beste substantzia espezializatu batzuen konbinazioa dakar. Aluminio oxidoa eta aluminio nitruroa substratu gisa erabiltzen dira, urrea, zilarra eta kobrea bezalako metalak, berriz, arrasto eroaleetarako. Beira material dielektriko gisa jarduten du, isolamendu elektrikoa eskaintzen du, eta epoxi edo poliuretanozko soldadura-maskara batek arrasto eroaleak babesten ditu. Geruza ezberdinen arteko lotura ore eroalez eta betegarriz osatutako betegarri-material baten bidez ezartzen da.

Zeramikazko plaken ekoizpenean erabiltzen diren materialak ulertzea funtsezkoa da ingeniari eta diseinatzaileentzat gailu elektroniko eraginkorrak eta fidagarriak garatzeko. Material egokia hautatzea aplikazio-eskakizun zehatzen araberakoa da, hala nola eroankortasun termikoa, propietate elektrikoak eta ingurumen-baldintzak. Material bakoitzaren propietate bereziak aprobetxatuz, zeramikazko zirkuitu plakek hainbat industria iraultzen jarraitzen dute beren errendimendu eta iraunkortasun handiarekin.