تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC)/واللحام المعدني النشط (AMB): التعريف، النطاق، ولمن هذا الدليل

تتطلب إلكترونيات الطاقة العالية ركائز تقوم بأكثر من مجرد توجيه الإشارات؛ يجب أن تتحمل الإجهاد الحراري الشديد وتبدد كميات هائلة من الحرارة. هذا هو المكان الذي يصبح فيه ربط النحاس السيراميكي DBC/AMB الخيار التكنولوجي الحاسم. على عكس لوحات الدوائر المطبوعة FR4 القياسية أو حتى لوحات الدوائر المطبوعة ذات القلب المعدني، تخلق تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC) واللحام المعدني النشط (AMB) واجهة قوية بين موصلات النحاس السميكة والعوازل السيراميكية (الألومينا، نيتريد الألومنيوم، أو نيتريد السيليكون). يحدد هذا الربط موثوقية وحدات الطاقة في المركبات الكهربائية، والجر بالسكك الحديدية، ومحولات الطاقة المتجددة.

تم تصميم هذا الدليل لمهندسي إلكترونيات الطاقة، ومديري إطلاق المنتجات الجديدة (NPI)، وقادة المشتريات الذين يحتاجون إلى الحصول على ركائز سيراميكية دون المساس بالموثوقية. يتجاوز هذا الدليل أوراق البيانات الأساسية ليغطي الحقائق العملية للتصنيع: كيفية تحديد المواصفات التي تمنع الأعطال الميدانية، وكيفية التحقق من جودة الربط، وكيفية تدقيق قدرة المورد.

في APTPCB (مصنع APTPCB للوحات الدوائر المطبوعة)، غالبًا ما نرى مشاريع تتأخر لأن المواصفات الأولية لربط النحاس لم تأخذ في الاعتبار متطلبات الدورة الحرارية المحددة للتطبيق النهائي. يهدف هذا الدليل إلى سد هذه الفجوة. إنه يوفر نهجًا منظمًا للاختيار بين DBC و AMB، وتحديد معايير القبول، وضمان أن شريكك في التصنيع يمكنه تقديم جودة متسقة على نطاق واسع.

تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC)/واللحام المعدني النشط (AMB) (ومتى يكون النهج القياسي أفضل)

يعد فهم نقطة الانتقال من الحلول الحرارية القياسية إلى الترابط السيراميكي أمرًا ضروريًا للتحكم في التكاليف. الترابط النحاسي السيراميكي DBC/AMB ليس بديلاً لكل لوحة دوائر؛ إنه حل متخصص لتطبيقات الجهد العالي والكثافة الحرارية العالية.

يجب عليك الانتقال إلى DBC أو AMB عندما:

• عزل الجهد حرج: يتطلب تطبيقك جهود عزل تتجاوز 3kV–5kV، والتي لا تستطيع الطبقات العازلة القياسية في IMS (Insulated Metal Substrate) تحملها بشكل موثوق على مدى فترات طويلة.
• متطلبات التوصيل الحراري عالية: تحتاج إلى توصيل حراري يتراوح من 24 واط/متر·كلفن (ألومينا) إلى أكثر من 170 واط/متر·كلفن (نتريد الألومنيوم). عادةً ما تصل عوازل IMS القياسية إلى 3–8 واط/متر·كلفن كحد أقصى.
• مطابقة معامل التمدد الحراري (CTE) مطلوبة: تقوم بتركيب القوالب العارية (IGBTs، MOSFETs) مباشرة على الركيزة. يتطابق معامل التمدد الحراري (CTE) للسيراميك (4–7 جزء في المليون/درجة مئوية) بشكل وثيق مع السيليكون وكربيد السيليكون (SiC)، مما يقلل الضغط على تثبيت القالب.
• كثافة التيار قصوى: تحتاج إلى نحاس سميك جدًا (300 ميكرومتر إلى 800 ميكرومتر+) لحمل مئات الأمبيرات دون انخفاض مفرط في الجهد أو تسخين.

على العكس من ذلك، التزم بـ IMS ذو قلب من الألومنيوم أو النحاس أو FR4 النحاسي الثقيل إذا:

• المكونات مغلفة (مثل TO-247) بدلاً من القوالب العارية.
• الحمل الحراري يمكن التحكم فيه باستخدام التبريد النشط والممرات الحرارية.
• التكلفة هي المحرك الأساسي ومتطلبات الموثوقية لا تستلزم أداءً بمستوى السيراميك.
• تتضمن البيئة الميكانيكية صدمات واهتزازات عالية حيث قد تتكسر السيراميك الهش (خاصة الألومينا DBC) بدون غلاف متخصص.

تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC)/واللحام المعدني النشط (AMB) (المواد، التراص، التفاوتات)

يمنع تحديد المواصفات الصحيحة مقدمًا أوامر تغيير الهندسة (ECOs) المكلفة. عند تحديد ربط النحاس السيراميكي DBC/AMB، يجب عليك تحديد التفاعل بين القاعدة السيراميكية وواجهة الربط ورقائق النحاس.

معلمات المواصفات الرئيسية:

• نوع مادة السيراميك:
  • Al2O3 (96% ألومينا): قياسي لـ DBC. تكلفة منخفضة، توصيل حراري معتدل (~24 واط/متر·كلفن).
  • AlN (نيتريد الألومنيوم): أداء عالٍ. توصيل حراري ممتاز (~170 واط/متر·كلفن)، تطابق قريب لمعامل التمدد الحراري (CTE) مع السيليكون (Si).
  • Si3N4 (نيتريد السيليكون): الأفضل لـ AMB. متين للغاية ميكانيكيًا، توصيل حراري جيد (~90 واط/متر·كلفن)، مثالي للسيارات.
• سمك السيراميك: السماكات القياسية هي 0.25 مم، 0.32 مم، 0.38 مم، 0.635 مم، و 1.0 مم. يوفر السيراميك الأكثر سمكًا عزلًا أفضل ولكن مقاومة حرارية أعلى.
• سمك النحاس: يتراوح عادة من 127 ميكرومتر (5 أونصات) إلى 800 ميكرومتر (23 أونصة). يتطلب كلا الجانبين عادة سمكًا متساويًا لمنع الانحناء (التقوس).
• تقنية الربط:
  • DBC: يتم ربط النحاس عبر انصهار يوتكتي عند ~1065 درجة مئوية. يتطلب وجود الأكسجين في النحاس.
• AMB: يتم لحام النحاس باستخدام معادن نشطة (Ti, Zr, Ag) عند حوالي 800 درجة مئوية - 900 درجة مئوية. يخلق رابطة كيميائية مع السيراميك.
• قوة التقشير:
  • DBC: عادةً > 5 نيوتن/مم.
  • AMB: > 10–15 نيوتن/مم (أقوى بكثير).
• الانتهاء السطحي:
  • النيكل الكيميائي بالذهب الغاطس (ENIG): شائع للحام.
  • النيكل الكيميائي بالبلاديوم الكيميائي بالذهب الغاطس (ENEPIG): لموثوقية ربط الأسلاك (wire bonding).
  • متوافق مع تلبيد الفضة (Ag Sintering): نحاس مكشوف مع OSP أو طلاء فضي لتثبيت القوالب عند درجات حرارة عالية.
• تفاوتات الحفر: نظرًا لسمك النحاس، فإن عوامل الحفر مهمة. يتطلب تباعد الفجوات عادةً 0.3 مم - 0.5 مم كحد أدنى اعتمادًا على سمك النحاس.
• التقوس / التسطيح: حاسم لتثبيت المشتت الحراري. يجب أن تكون المواصفات < 0.3%–0.5% من الطول القطري.
• محتوى الفراغات: يجب أن تكون واجهة الربط خالية تقريبًا من الفراغات لمنع النقاط الساخنة. المواصفات: < 1–2% من إجمالي مساحة الفراغات، مع عدم وجود فراغ واحد يزيد قطره عن 0.5 مم في المناطق النشطة.
• القدرة على الدورات الحرارية: حدد عدد الدورات (مثل -40 درجة مئوية إلى +150 درجة مئوية) التي يجب أن يتحملها الرابط دون تفكك.
• التفريغ الجزئي (PD): حدد جهد بدء التفريغ الجزئي إذا كان التطبيق عالي الجهد (>1 كيلو فولت).
• التتبع: يعد وضع علامات الليزر على الوحدات الفردية لتتبع الدفعات أمرًا قياسيًا في صناعة السيارات.

تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC)/واللحام المعدني النشط (AMB) (الأسباب الجذرية والوقاية)

تتضمن صناعة الركائز الخزفية درجات حرارة عالية ومواد هشة. يتيح لك فهم المخاطر المرتبطة بـ ربط النحاس الخزفي DBC/AMB تطبيق ضوابط جودة أفضل.

المخاطرة 1: فراغات الواجهة (مقدمة للانفصال)

• السبب الجذري: غاز محبوس أثناء عملية الانصهار اليوتكتيكي (DBC) أو اللحام بالنحاس (AMB)، أو سوء تنظيف سطح السيراميك.
• الكشف: المجهر الصوتي الماسح (C-SAM) هو الطريقة غير المدمرة الوحيدة لرؤية ذلك.
• الوقاية: عمليات الربط بالمكنسة الكهربائية وبيئات غرف الأبحاث الصارمة لإعداد المواد.

المخاطرة 2: تشقق السيراميك (كسر محاري)

• السبب الجذري: صدمة حرارية أثناء التبريد (عدم تطابق معامل التمدد الحراري بين النحاس والسيراميك) أو إجهاد ميكانيكي أثناء الفصل (التقطيع/القطع بالليزر).
• الكشف: اختبار العزل الكهربائي (Hi-Pot) والفحص البصري مع الإضاءة الخلفية.
• الوقاية: ملفات تبريد متحكم بها في الفرن؛ استخدام AMB (Si3N4) للتطبيقات التي تتطلب ميكانيكيًا؛ غمازات في تصميم النحاس لتخفيف الإجهاد.

المخاطرة 3: تآكل النحاس تحت النقش

• السبب الجذري: يتطلب النحاس السميك أوقات نقش طويلة، مما يؤدي إلى ملامح مسار شبه منحرفة بدلاً من المستطيلة.
• الكشف: تحليل المقطع العرضي (المقطع المجهري).
• الوقاية: تعويض التصميم (DFM) المطبق على العمل الفني؛ التحكم الصارم في كيمياء مادة النقش.

المخاطرة 4: أكسدة السطح قبل الطلاء

• Root Cause: تتفاعل سطح النحاس مع الهواء بعد الحفر ولكن قبل تطبيق التشطيب السطحي.
• Detection: ضعف قابلية اللحام أو انفصال روابط الأسلاك.
• Prevention: تقليل أوقات الانتظار بين العمليات؛ الحفر الدقيق قبل الطلاء.

Risk 5: التواء (تقوس)

• Root Cause: يؤدي التخطيط غير المتماثل للنحاس على الجانب العلوي مقابل الجانب السفلي إلى التقوس عندما تبرد الركيزة.
• Detection: قياسات الليزر للبروفيل أو مقاييس القبول/الرفض.
• Prevention: قاعدة تصميم صارمة: يجب موازنة سمك النحاس وكثافة المساحة العلوية والسفلية.

Risk 6: هجرة الفضة (خاص بـ AMB)

• Root Cause: غالبًا ما تحتوي مادة اللحام بالنحاس الأصفر على الفضة. تحت الجهد العالي والرطوبة، يمكن أن تهاجر الفضة، مما يسبب قصورًا.
• Detection: اختبار التحيز للرطوبة ودرجة الحرارة (THB).
• Prevention: الحفر الصحيح لفيضان مادة اللحام بالنحاس الأصفر بين المسارات؛ تطبيق طبقة واقية أو تغليف.

Risk 7: فشل التصاق قناع اللحام

• Root Cause: الأسطح الخزفية ناعمة للغاية، مما يجعل من الصعب على أقنعة اللحام البوليمرية الالتصاق بها.
• Detection: اختبار الشريط اللاصق (التصاق الشبكة المتقاطعة).
• Prevention: خشونة فيزيائية أو كيميائية لسطح السيراميك في المناطق غير النحاسية؛ استخدام أقنعة لحام متخصصة متوافقة مع السيراميك.

Risk 8: فشل ربط الأسلاك

• Root Cause: خشونة سطح الطلاء عالية جدًا، أو النحاس الأساسي ناعم/صلب جدًا.
• Detection: اختبار سحب وقص الأسلاك.
• الوقاية: تحديد الطبقة النهائية الصحيحة لـ PCB السيراميك (مثل ENEPIG) والتحكم في بنية الحبيبات.

تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC)/واللحام المعدني النشط (AMB) وقبوله (الاختبارات ومعايير النجاح)

لا يمكنك الاعتماد على معايير قبول لوحات الدوائر المطبوعة القياسية (IPC-A-600) وحدها للركائز السيراميكية. يجب عليك التحقق من سلامة ترابط النحاس السيراميكي DBC/AMB على وجه التحديد.

خطة التحقق:

1. المجهرية الصوتية بالمسح (C-SAM):

   • الهدف: الكشف عن الفراغات الداخلية بين النحاس والسيراميك.
   • الطريقة: المسح بالموجات فوق الصوتية لـ 100% من الألواح (أو أخذ عينات AQL).
   • معايير القبول: إجمالي مساحة الفراغات < 2%؛ لا يوجد فراغ واحد > 0.5 مم تحت مواقع قوالب الطاقة.

2. دورة الصدمة الحرارية:

   • الهدف: التحقق من موثوقية الترابط تحت الضغط.
   • الطريقة: الدوران بين -40 درجة مئوية و +150 درجة مئوية (أو +175 درجة مئوية لتطبيقات SiC).
   • معايير القبول: عدم وجود انفصال بعد 1000 دورة (AMB) أو 100-300 دورة (DBC، حسب المواصفات).

3. اختبار قوة التقشير:

   • الهدف: قياس الالتصاق الميكانيكي للنحاس.
   • الطريقة: سحب عمودي لشريط نحاسي.
   • معايير القبول: DBC > 5 نيوتن/مم؛ AMB > 12 نيوتن/مم.

4. جهد الانهيار العازل (العزل):

   • الهدف: ضمان سلامة السيراميك.
   • الطريقة: تطبيق جهد تيار متردد/مستمر عبر السيراميك (من النحاس العلوي إلى النحاس السفلي).

• معايير القبول: تيار التسرب < الحد المحدد (مثلاً، 1mA) عند الجهد المقنن + هامش (مثلاً، 5kV).

5. التحقق الأبعاد:

   • الهدف: التحقق من دقة الحفر والتسطيح.
   • الطريقة: آلة قياس الإحداثيات (CMM) أو القياس البصري.
   • معايير القبول: عرض المسار ±10% (أو ±0.1mm للنحاس السميك)؛ التسطيح < 0.4%.

6. قابلية اللحام وقابلية ربط الأسلاك:

   • الهدف: ضمان جاهزية التجميع.
   • الطريقة: اختبار الغمس والنظر / اختبار سحب السلك.
   • معايير القبول: >95% ترطيب؛ قوة سحب السلك > الحد الأدنى للمواصفات (مثلاً، 10g لسلك 1 ميل) مع فشل في السلك، وليس انفصال.

7. التخزين في درجة حرارة عالية (HTS):

   • الهدف: التحقق من مشاكل الأكسدة أو الانتشار.
   • الطريقة: التخزين عند 150 درجة مئوية - 200 درجة مئوية لمدة 1000 ساعة.
   • معايير القبول: لا يوجد تغير في اللون أو تغير في المقاومة الكهربائية.

8. اختبار التفريغ الجزئي:

   • الهدف: الكشف عن الفراغات الدقيقة في السيراميك التي تتأين تحت الجهد العالي.
   • الطريقة: معيار IEC 60270.
   • معايير القبول: < 10 بيكو كولوم (pC) عند جهد التشغيل.

تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC)/واللحام المعدني النشط (AMB) (طلب عرض أسعار، تدقيق، تتبع)

عند فحص مورد مثل APTPCB، استخدم قائمة التحقق هذه للتأكد من امتلاكه للقدرات المحددة للركائز السيراميكية.

المجموعة 1: مدخلات طلب عرض الأسعار (ما يجب عليك تقديمه)

• ملفات Gerber ذات طبقات نحاسية واضحة وقناع لحام.
• مواصفات المواد: Al2O3، AlN، أو Si3N4.
• تفضيل نوع الترابط: DBC أو AMB (أو "المورد يوصي").
• متطلبات سمك النحاس والتسامح.
• متطلبات التشطيب السطحي (ENIG، Ag، نحاس خام).
• مواصفات الاستواء/التقوس.
• متطلبات الاختبار (C-SAM، Hi-Pot).
• توقعات الحجم (تؤثر على اختيار الأدوات).

المجموعة 2: إثبات القدرة (ما يجب البحث عنه)

• هل لديهم أفران لحام/حرق داخلية؟ (الاستعانة بمصادر خارجية لهذه الخطوة يزيد من المخاطر).
• هل يمكنهم التعامل مع سمك النحاس > 500 ميكرومتر؟
• هل لديهم معدات C-SAM في الموقع؟
• الخبرة في التشطيب السطحي لـ PCB السيراميك خصيصًا لربط الأسلاك؟
• القدرة على قطع السيراميك بالليزر أو خدشه للفصل؟
• أمثلة على أعمال سابقة في قطاعات السيارات أو الطاقة الصناعية.

المجموعة 3: نظام الجودة والتتبع

• ISO 9001 إلزامي؛ IATF 16949 مفضل للسيارات.
• هل يجرون اختبار عزل كهربائي بنسبة 100%؟
• هل يوجد نظام لتتبع دفعات السيراميك إلى الدفعات النهائية؟
• كيف يتحكمون في سمك معجون اللحام (لـ AMB)؟
• هل لديهم غرفة نظيفة لعملية التجميع/الترابط؟

المجموعة 4: التحكم في التغيير والتسليم

• سياسة تغيير موردي المواد الخام السيراميكية (هل يلزم PCN؟).
• قدرة التعبئة والتغليف: التعبئة والتغليف بالمكنسة الكهربائية لمنع أكسدة النحاس السميك.
• اتفاقيات المخزون الاحتياطي للمواد السيراميكية ذات المهلة الطويلة.
• إجراء RMA لمشاكل التفكك التي تم العثور عليها أثناء التجميع.

تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC)/واللحام المعدني النشط (AMB) (المفاضلات وقواعد القرار)

يتضمن اختيار التكنولوجيا المناسبة الموازنة بين الأداء الحراري والموثوقية الميكانيكية والتكلفة. فيما يلي قواعد القرار للتنقل بين المفاضلات.

المفاضلة 1: موثوقية الدورة الحرارية (DBC مقابل AMB)

• القاعدة: إذا كان تطبيقك يتضمن تقلبات متكررة وقاسية في درجة الحرارة (مثل عاكسات الجر للمركبات الكهربائية، أنظمة التوقف والتشغيل)، فاختر AMB (نيتريد السيليكون). الرابط الملحوم أقوى ميكانيكيًا ونيتريد السيليكون (Si3N4) أكثر صلابة.
• القاعدة: إذا كانت درجة الحرارة مستقرة نسبيًا أو كانت الدورة خفيفة (مثل مصادر الطاقة الصناعية، إضاءة LED)، فاختر DBC (الألومينا). إنه فعال من حيث التكلفة وكافٍ للإدارة الحرارية المستقرة.

المفاضلة 2: الموصلية الحرارية مقابل القوة الميكانيكية

• القاعدة: إذا كنت بحاجة إلى أعلى تبديد للحرارة على الإطلاق (مثل صمامات الليزر عالية الكثافة)، فاختر DBC أو AMB على نيتريد الألومنيوم (AlN). لاحظ أن نيتريد الألومنيوم (AlN) هش.
• القاعدة: إذا كنت بحاجة إلى توازن بين تبديد الحرارة العالي والمتانة الميكانيكية (لمقاومة التشقق أثناء التجميع أو الاهتزاز)، فاختر AMB على نيتريد السيليكون (Si3N4). إنه يوصل الحرارة بشكل أفضل من الألومينا وهو أقوى بكثير من نيتريد الألومنيوم (AlN).

المفاضلة 3: التكلفة مقابل الأداء

• القاعدة: إذا كانت الميزانية هي القيد الأساسي وكان الجهد أقل من 1 كيلو فولت، ففكر في IMS بنواة ألومنيوم مقابل نحاس.
• القاعدة: إذا كنت بحاجة إلى عزل سيراميك ولكن الميزانية محدودة، فإن DBC الألومينا هو الحل السيراميكي للمبتدئين.
• القاعدة: عادةً ما تكون تكلفة AMB أعلى بـ 2-3 مرات من DBC بسبب معاجين المعادن النشطة باهظة الثمن وعمليات اللحام الفراغي. استخدمه فقط عندما تكون موثوقية DBC غير كافية.

المفاضلة 4: سمك النحاس

• القاعدة: إذا كنت بحاجة إلى نحاس بسمك > 500 ميكرومتر لتيار كبير، غالبًا ما يُفضل AMB لأن عملية اللحام تتعامل مع إجهاد عدم تطابق معامل التمدد الحراري (CTE) للنحاس السميك بشكل أفضل من الرابطة اليوتكتيكية لـ DBC.

المفاضلة 5: تعقيد التصميم

• القاعدة: إذا كان تصميمك يتطلب مسارات دقيقة (< 0.3 مم مسافة)، فإن ركائز السيراميك تمثل تحديًا بسبب حفر النحاس السميك. قد تحتاج إلى تخفيف قواعد التصميم أو الانتقال إلى عملية سيراميك الأغشية الرقيقة (تقنية مختلفة تمامًا).

تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC)/واللحام المعدني النشط (AMB) (التكلفة، المهلة، ملفات تعويض التصميم (DFM)، المواد، الاختبار)

س: ما هي المحركات الرئيسية للتكلفة لربط النحاس السيراميكي DBC/AMB؟

• الإجابة: مادة السيراميك نفسها (Si3N4 باهظة الثمن، Al2O3 رخيصة) وسمك النحاس.
• المحركات:
  • نوع السيراميك (Si3N4 > AlN > Al2O3).
  • سمك النحاس (أكثر سمكًا = وقت حفر أطول + مواد أكثر).
  • الإنتاجية (إنتاجية AMB أقل من DBC).
  • سمك طلاء الذهب (لربط الأسلاك).

س: ما هي المهلة النموذجية لربط النحاس السيراميكي DBC/AMB للنماذج الأولية؟

• الإجابة: المهلة القياسية هي 3-5 أسابيع.
• التفاصيل:
• يمكن أن يستغرق شراء المواد الخزفية أسبوعين إذا لم تكن متوفرة في المخزون.
• يستغرق تصميم البطاقة الرئيسية والأدوات أسبوعًا واحدًا.
• الخدمات المعجلة أصعب من FR4 بسبب جدولة الفرن.

س: ما هي ملفات DFM المطلوبة لتصنيع ربط النحاس السيراميكي DBC/AMB؟

• الإجابة: يتم قبول ملفات Gerbers القياسية (RS-274X)، ولكن يجب عليك تضمين رسم ميكانيكي يحدد التراص.
• حاسم:
  • حدد "السحب الخلفي" (المسافة من حافة النحاس إلى حافة السيراميك) – عادةً بحد أدنى 0.5 مم.
  • حدد تعويض النقش إذا كنت تقوم بالتصميم، أو اطلب من المورد تطبيقه.

س: كيف يختلف اختبار ربط النحاس السيراميكي DBC/AMB عن FR4؟

• الإجابة: الاستمرارية الكهربائية متشابهة، لكن اختبار السلامة الهيكلية فريد من نوعه.
• الاختلافات:
  • C-SAM إلزامي للسيراميك للتحقق من الفراغات.
  • اختبار التفريغ الجزئي شائع للجهد العالي.
  • قياس التشوه أكثر أهمية بسبب تركيب المشتت الحراري.

س: هل يمكنني استخدام تشطيبات سطحية قياسية مثل HASL على السيراميك DBC/AMB؟

• الإجابة: لا. HASL غير مناسب بسبب الصدمة الحرارية ومشاكل التسطيح.
• الخيارات:
  • ENIG: الأكثر شيوعًا للحام.
  • ENEPIG: الأفضل لربط الأسلاك.
  • طلاء الفضة (Ag): للتلبيد.
  • النحاس العاري (OSP): لعمليات تلبيد محددة.

س: ما هي معايير القبول للفراغات في ربط النحاس السيراميكي DBC/AMB؟

• الإجابة: يعتمد ذلك على فئة المنتج، ولكن بشكل عام تكون صارمة.
• المعايير:
  • < 1% إلى 2% من إجمالي منطقة الفراغ تحت وسادة القالب.
  • لا توجد فراغات تربط الحواف (خرق العزل).
  • لا توجد فراغات > 0.5 مم في القطر في المسارات الحرارية الحرجة.

س: لماذا لا يكفي "IMS ذو قلب من الألومنيوم مقابل النحاس" لتطبيقي عالي الجهد؟

• الإجابة: يعتمد IMS على طبقة عازلة بوليمرية رقيقة (عادةً 75 ميكرومتر - 150 ميكرومتر) للعزل.
• السبب:
  • يمكن أن تتدهور العوازل البوليمرية بمرور الوقت تحت الجهد العالي (التفريغ الجزئي).
  • توفر السيراميك (0.38 مم+) عزلًا فيزيائيًا متأصلًا وغير متدهور قادرًا على تحمل >5 كيلو فولت بسهولة.

س: كيف أحدد التشطيب السطحي للوحة الدوائر المطبوعة السيراميكية لضمان موثوقية ربط الأسلاك؟

• الإجابة: حدد ENEPIG أو الذهب الناعم السميك.
• المواصفات:
  • النيكل: 3-5 ميكرومتر.
  • البلاديوم (إذا كان ENEPIG): 0.05-0.15 ميكرومتر.
  • الذهب: > 0.1 ميكرومتر (لسلك الذهب) أو ذهب رقيق لسلك الألومنيوم.
  • الخشونة: غالبًا ما تتطلب Ra < 0.3 ميكرومتر لربط الأسلاك الدقيقة.

تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC)/واللحام المعدني النشط (AMB) السيراميكي (صفحات وأدوات ذات صلة)

• قدرات لوحات الدوائر المطبوعة السيراميكية – تفصيل شامل لحدود التصنيع لدينا للألومينا ونيتريد الألومنيوم.
• حلول لوحات الدوائر المطبوعة عالية التوصيل الحراري – استكشف كيف تقارن السيراميك بتقنيات إدارة الحرارة الأخرى مثل النحاس السميك والقلب المعدني.
• لوحة الدوائر المطبوعة ذات القلب المعدني (IMS) – فهم البديل: متى تلتزم بالركائز الأساسية المصنوعة من الألومنيوم الفعالة من حيث التكلفة.
• إرشادات DFM – قواعد التصميم الأساسية لضمان قابلية تصنيع تصميمك السيراميكي.
• لوحة الدوائر المطبوعة ذات النحاس الثقيل – تعرف على مسارات التيار العالي على الركائز القياسية إذا كانت السيراميك مبالغًا فيها لمشروعك.

تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC)/واللحام المعدني النشط (AMB) (مراجعة تعويض التصميم (DFM) + التسعير)

هل أنت مستعد للتحقق من صحة تصميمك؟ توفر APTPCB مراجعة شاملة لتصميم DFM لتحديد المخاطر الحرارية والميكانيكية قبل الالتزام بالأدوات.

للحصول على عرض أسعار دقيق ومراجعة DFM، يرجى إرسال:

1. ملفات Gerber: بما في ذلك طبقات النحاس وقناع اللحام والمخطط التفصيلي.
2. رسم التكديس (Stackup Drawing): حدد نوع السيراميك (Al2O3/AlN/Si3N4)، سمك السيراميك، وسمك النحاس.
3. الانتهاء السطحي (Surface Finish): على سبيل المثال، ENIG، ENEPIG، أو Ag.
4. الحجم (Volume): كمية النموذج الأولي مقابل أهداف الإنتاج.
5. متطلبات خاصة: تقارير C-SAM، عزل جهد محدد، أو مواصفات ربط الأسلاك.

انقر هنا لطلب عرض أسعار ومراجعة DFM

تقنيات النحاس المربوط مباشرة (DBC)/واللحام المعدني النشط (AMB)

الربط النحاسي السيراميكي DBC/AMB هو الحل الأمثل لإلكترونيات الطاقة التي تتطلب توصيلًا حراريًا لا هوادة فيه وعزلًا عالي الجهد. من خلال اختيار المادة المناسبة — الموازنة بين تكلفة DBC الألومينا وموثوقية AMB نيتريد السيليكون — وتطبيق تحقق صارم من الفراغات وقوة التقشير، يمكنك ضمان أداء وحدات الطاقة الخاصة بك بشكل موثوق به في الميدان. سواء كنت تقوم ببناء عاكسات للمركبات الكهربائية أو مصادر طاقة صناعية، فإن تحديد هذه المواصفات مبكرًا هو المفتاح لإطلاق تصنيع سلس.

Related links

• **قدرات لوحات الدوائر المطبوعة السيراميكية**
• **حلول لوحات الدوائر المطبوعة عالية التوصيل الحراري**
• **لوحة الدوائر المطبوعة ذات القلب المعدني (IMS)**
• **إرشادات DFM**
• **لوحة الدوائر المطبوعة ذات النحاس الثقيل**
• **انقر هنا لطلب عرض أسعار ومراجعة DFM**