세라믹 PCB(인쇄 회로 기판)은 높은 열 성능, 신뢰성 및 소형화를 요구하는 산업에서 급속히 주목을 받고 있습니다. 기존 FR4 보드와 달리 세라믹 PCB는 세라믹 재료를 기판으로 사용하여 우수한 방열, 기계적 강도 및 전기 절연성을 제공합니다.
세라믹 PCB는 일반적으로 산화알루미늄(Al2O₃), 질화알루미늄(AlN), 산화베릴륨(BeO) 등 세라믹 재료를 기본 기판으로 사용하는 특수 인쇄회로기판입니다. 이러한 소재는 탁월한 열 전도성, 전기 절연성 및 고온 조건에서의 안정성을 위해 선택되었습니다.
세라믹 PCB의 주요 특징 및 매개변수:
| 매개변수 | 일반적인 범위/사양 | 설명 |
|---|---|---|
| 기판 재료 | Al 2o₃, AlN, BEAO Beo | 열전도도 및 전기 절연 특성을 결정합니다. |
| 열전도율 | 20~200W/m·K | 고전력 부품을 위한 효율적인 열 방출 |
| 유전 상수(εr) | 8-9(al 200), 8.5-9(ALN) | 고주파 애플리케이션에서 신호 무결성 보장 |
| 열팽창계수(CTE) | 6~7ppm/°C | PCB와 장착된 부품 사이의 응력 감소 |
| 최대 작동 온도 | 450~1000°C | 기판 성능 저하 없이 고온 작동 지원 |
| 두께 | 0.2~3.0mm | 얇고 견고한 디자인 모두 지원 |
| 구리층 | 35~105μm | 충분한 전류 전달 용량 제공 |
| 표면 마감 | 금, 니켈, 주석, 은 | 납땜 신뢰성 및 장기 내구성 보장 |
세라믹 PCB는 종종 다음과 같이 분류됩니다.직접 보세 구리(DBC), AMB(액티브 메탈 브레이징), 그리고후막 기술무대. 각 유형은 고전류 전력 모듈부터 마이크로전자 장치에 이르기까지 특정 요구 사항을 충족하며 열 관리 및 기계적 견고성 측면에서 고유한 이점을 제공합니다.
뛰어난 열 방출:
고전력 LED, RF 모듈 및 전력 전자 장치는 상당한 열을 발생시킵니다. 세라믹 PCB는 효율적인 열 경로를 제공하여 과열을 방지하고 수명을 연장하며 고부하 조건에서 안정적인 성능을 유지합니다. 예를 들어 질화알루미늄 기반 세라믹 PCB는 표준 FR4 보드(~0.3W/m·K)보다 훨씬 우수한 200W/m·K의 열 전도성 수준을 초과할 수 있습니다.
고주파 안정성:
세라믹 기판은 유전 손실이 낮아 고주파 회로에서 신호 감쇠를 최소화합니다. 따라서 RF 애플리케이션, 5G 모듈 및 위성 통신 장치에 이상적입니다.
기계적 및 화학적 안정성:
세라믹은 PCB가 열악한 조건에 노출되는 자동차, 항공우주 및 산업 환경에서 매우 중요한 부식, 습기 및 열충격에 저항합니다.
소형화 및 고밀도 설계:
소형 전자 장치가 증가함에 따라 세라믹 PCB를 사용하면 열 관리를 저해하지 않고도 구성 요소를 더 촘촘하게 배치할 수 있습니다. 구조적 견고성은 무겁거나 고밀도 구성 요소를 지원합니다.
장기적인 신뢰성:
세라믹 PCB는 고온 및 기계적 응력 하에서도 장기간 성능을 유지하므로 빈번한 교체 또는 시스템 오류의 필요성이 줄어듭니다.
세라믹 PCB는 높은 열 성능과 정밀 엔지니어링이 모두 필요한 분야에 필수적입니다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.
LED 조명:고전력 LED는 세라믹 PCB의 우수한 방열 기능을 활용하여 밝기와 수명을 향상시킵니다.
전력전자:인버터, 컨버터 및 모터 드라이버는 DBC 세라믹 PCB를 사용하여 전류와 열을 관리합니다.
자동차 산업:전기 자동차 및 하이브리드 시스템은 배터리 관리 및 파워트레인 모듈에 세라믹 PCB를 사용합니다.
통신:RF 및 5G 장치는 저손실 세라믹 기판을 통해 달성 가능한 고주파수에서 안정적인 신호 전송을 요구합니다.
의료 기기:이미징 시스템, 레이저 및 진단용 고신뢰성 회로는 세라믹 PCB를 사용하여 고온에서도 정밀한 작동을 유지합니다.
새로운 트렌드:
유연한 전자 장치와의 통합:세라믹 PCB와 유연한 기판을 결합하면 웨어러블 장치와 소형 로봇 공학을 위한 하이브리드 설계가 가능합니다.
고급 열 관리:성능을 더욱 향상시키기 위해 내장형 히트 파이프 또는 마이크로 채널 냉각과 같은 혁신이 세라믹 PCB와 함께 구현되고 있습니다.
고전력 모듈의 소형화:세라믹 기판은 소형 폼 팩터에서 고밀도 상호 연결을 지원하여 차세대 소비자 전자 제품 및 산업 장비를 가능하게 합니다.
친환경 제조:친환경 세라믹 PCB 생산 기술이 주목을 받고 있으며, 고성능을 유지하면서 환경에 미치는 영향을 줄입니다.
Q1: 금속 코어 PCB에 비해 세라믹 PCB를 사용하면 어떤 이점이 있습니까?
A1:세라믹 PCB는 금속 코어 PCB에 비해 우수한 열 전도성, 낮은 유전 손실, 더 높은 온도 저항 및 더 높은 기계적 안정성을 제공합니다. 금속 코어는 열 확산에 탁월한 반면, 세라믹은 국부적인 핫스팟에서 정확한 열 관리를 제공하고 동시에 전기 절연을 유지합니다.
Q2: 세라믹 PCB의 두께는 성능에 어떤 영향을 줍니까?
A2:세라믹 기판이 두꺼울수록 기계적 강도가 향상되고 전류 용량이 높아지지만 단위 두께당 열 방출 효율이 약간 감소할 수 있습니다. 최적의 두께를 선택하면 의도한 응용 분야에 대한 강성, 열 성능 및 제조 타당성의 균형을 맞출 수 있습니다.
Q3: 세라믹 PCB를 고주파 애플리케이션에 사용할 수 있습니까?
A3:예, 세라믹 PCB는 유전 손실이 낮고 유전율이 안정적이므로 신호 무결성이 중요한 RF 회로, 5G 모듈 및 마이크로파 애플리케이션에 이상적입니다.
Q4: 세라믹 PCB는 기존 FR4 보드보다 더 비쌉니까?
A4:예, 세라믹 PCB는 일반적으로 재료 및 처리 복잡성으로 인해 초기 비용이 더 높습니다. 그러나 장기적인 신뢰성, 열 효율성 및 감소된 고장률은 특히 고전력 또는 고주파 응용 분야에서 투자를 정당화하는 경우가 많습니다.
Q5: DBC, AMB 및 후막 세라믹 PCB의 차이점은 무엇입니까?
A5:DBC 보드는 구리가 세라믹에 직접 결합되어 있어 전력 장치에 탁월한 열 전도율을 제공합니다. AMB 보드는 강력한 열 및 전기 연결을 위해 브레이징 기술을 사용합니다. 후막 세라믹 PCB는 소형 다층 회로에 적합한 인쇄된 전도성 페이스트를 사용합니다.
팬웨이첨단 전자제품에 맞춘 고성능 세라믹 PCB 전문 기업입니다. 이 회사는 프리미엄 세라믹 소재와 정밀한 제조 공정을 결합하여 우수한 열 관리, 신호 안정성 및 기계적 신뢰성을 보장합니다. DBC, AMB 및 후막 변형을 포함한 전체 세라믹 PCB 솔루션을 제공함으로써 Fanway는 LED 조명에서 자동차 전자 장치에 이르기까지 다양한 산업 요구 사항을 충족합니다.
수십 년간의 경험과 품질에 중점을 둔 Fanway는 모든 보드가 국제 표준에 부합하도록 보장하여 고객이 최적화된 열 성능, 향상된 장치 수명 및 고밀도 설계 솔루션을 달성할 수 있도록 지원합니다. 문의사항, 기술지원 또는 맞춤형 세라믹 PCB 솔루션을 원하시면,저희에게 연락주세요오늘 Fanway의 혁신적인 제품을 살펴보고 전자 설계를 향상시키십시오.
