هدایت حرارتی PCB های سرامیکی چیست و باید باشد؟

رسانایی حرارتی بالایPCBA های سرامیکیاحتمالاً دلیل اصلی روی آوردن بیشتر صنایع به سرامیک ها در PCB ها و بسته های خود است، زیرا این بستر مزایای قابل توجهی نسبت به مواد سنتی در این زمینه دارد. تطبیق و آب بندی بهتر CTE تنها به جذابیت این مواد می افزاید.

چالش این است که بسترهای سرامیکی و تخته‌هایی که سازنده PCBA شما از آنها می‌سازد، بسیار گران‌تر از مواد مورد استفاده در PCB‌های سنتی هستند، که می‌تواند به طور قابل‌توجهی گران‌تر برای تولید در کارهای با حجم بالا باشد. با این حال، مزایای تخته های سرامیکی و نیاز به بهبود هدایت حرارتی آنقدر زیاد است که هر شرکتی که توانایی مالی استفاده از آنها را داشته باشد، احتمالاً از روی ناچاری این کار را انجام می دهد.

نحوه تخمین سطوح هدایت حرارتی

در MCL، ما می توانیم سطوح هدایت حرارتی را برای انواع اصلی صفحات سرامیکی تخمین بزنیم، اما مقادیر نهایی بسته به فرآیند تولید، اندازه دانه و ترکیب متفاوت خواهد بود. اگرچه ممکن است ارزش دقیق بشقاب را ندانیم، محدوده مقادیر مورد توافق کارشناسان را در زیر بررسی کنید:

نیترید آلومینیوم: یکی از محبوب‌ترین اما گران‌ترین سرامیک‌ها - نیترید آلومینیوم - دارای رسانایی گرمایی است که به عقیده بسیاری بیش از 150 وات بر مگا‌کیلو و معمولاً حدود 180 وات بر مگابایت است. با این حال، مطالعات مقادیری را از 80 W/MK تا 200 W/MK در دمای اتاق پیدا کرده‌اند که با نزدیک شدن به 100 درجه سانتی‌گراد، مقادیر بیش از یک سوم کاهش می‌یابند.

آلومینا: آلومینا، یکی دیگر از سرامیک های اولیه، دارای محدوده هدایت حرارتی 18 تا 36 W/MK در دمای اتاق است.

محدوده دمای مواد دیگر: محدوده دمای دیگری که می توانیم در دمای اتاق تعیین کنیم شامل 184 تا 300 برای اکسید بریلیم، 15 تا 600 برای نیترید بور و 70-210 W/MK برای کاربید سیلیکون است.

با این همه تنوع، تعیین رسانایی حرارتی واقعی دشوار است. بهترین شرط شما این است که آزمایش های خود را انجام دهید، مقادیری را که به دست می آورید ثبت کنید و از آنها در محاسبات آینده استفاده کنید.

کاربردهای PCB سرامیک

صنایعی که به اتصالات فرکانس بالاتر و مقاومت حرارتی خوب نیاز دارند می توانند از PCB های سرامیکی بهره مند شوند. برخی از صنایع عمده ای که PCB های سرامیکی می توانند خدمت کنند عبارتند از: هوافضا، خودروسازی، تجهیزات پزشکی، ماشین آلات سنگین و الکترونیک.

بسته به نیازهای طراحی و ساخت شما،PCB سرامیکینمونه سازی می تواند برای بردهای مدار چاپی در این صنایع و بسیاری از صنایع دیگر بسیار مفید و کارآمد باشد.