Главное изображение производства керамических печатных плат

ALN • AL₂O₃ • DBC/DPC

Производство керамических печатных плат — Тепловые и ВЧ характеристики

Керамические печатные платы из AlN, Al₂O₃ и DBC/DPC с проводимостью 120–190 Вт/м·К, встроенной медью и инспекцией класса 3 для силовой, ВЧ и медицинской электроники.

  • AlN / Al₂O₃ / DBC
  • 120–190 Вт/м·К
  • Переходные отверстия, заполненные медью
  • Готовность к проволочному монтажу
  • Hi-Pot 4 кВ
  • Инспекция класса 3

Получить быстрый расчёт

Полный расчёт →
170–230 Вт/м·КТепловой путь AlN
24–28 Вт/м·КПлатформа Al₂O₃
90–110 Вт/м·КSi₃N₄ AMB
DPC / DBC / AMBПроцессы
1–1000 мкмМедь
0.05 / 0.05 ммЛиния/Промежуток
0.05 мм ±0.025 ммЛазерное отверстие
4 кВHi-Pot
Готовность к монтажу проволокойСборка
170–230 Вт/м·КТепловой путь AlN
24–28 Вт/м·КПлатформа Al₂O₃
90–110 Вт/м·КSi₃N₄ AMB
DPC / DBC / AMBПроцессы
1–1000 мкмМедь
0.05 / 0.05 ммЛиния/Промежуток
0.05 мм ±0.025 ммЛазерное отверстие
4 кВHi-Pot
Готовность к монтажу проволокойСборка

Изготовление и сборка керамических печатных плат

APTPCB предлагает производство керамических печатных плат для применений, требующих высокой теплопроводности, сильной электрической изоляции и стабильности размеров. Используя керамические подложки, такие как оксид алюминия и нитрид алюминия, мы поддерживаем высокомощные, высокотемпературные и прецизионные электронные модули, где стандартные ламинаты не могут обеспечить требуемые тепловые или механические характеристики.

Для сборки керамических печатных плат мы применяем рабочие процессы обработки и пайки, подходящие для хрупких подложек, с методами контроля, которые помогают предотвратить повреждения от напряжений и обеспечить целостность соединений. APTPCB поддерживает программы сборки керамических печатных плат малого и среднего объема с приоритетом надежности, помогая клиентам достичь стабильных тепловых характеристик и надежной долгосрочной работы.

Изготовление и сборка керамических печатных плат

Выполненные керамические проекты

Силовые модули, ВЧ-усилители, медицинские устройства и аэрокосмическая электроника, использующие керамические платформы.

Силовые модули

Силовые модули

Драйверы светодиодов/лазеров

Драйверы светодиодов/лазеров

Радарные и ВЧ-модули

Радарные и ВЧ-модули

Медицинская визуализация

Медицинская визуализация

Автомобильная электроника

Автомобильная электроника

Промышленные датчики

Промышленные датчики

Тепловая и электрическая надежность

Проводимость ASTM D5470, Hi-Pot 4 кВ и проверка проволочного монтажа гарантируют соответствие керамических плат критически важным требованиям.

Скачать возможности
AlN / Al₂O₃DBC / DPC120–190 Вт/м·КГотовность к проволочному монтажуHi-Pot 4 кВТепловые переходные отверстия

Услуги по производству керамики APTPCB

Мы поставляем керамические печатные платы DPC, DBC и с толстым медным слоем с комплексной сборкой и тестированием.

Типы керамических печатных плат

DPC AlN, DBC Al₂O₃, керамика с медной подложкой, гибридная керамика/FR-4 и конструкции с микроканалами.

  • Микрополосковая линия DPC AlN
  • Силовые подложки DBC Al₂O₃
  • Гибриды керамика + медная монета
  • Керамические датчики с металлизированными переходными отверстиями
  • Керамика с металлической подложкой

Тепловые переходные отверстия и монеты

  • Тепловые переходные отверстия, заполненные медью
  • Встроенные монеты
  • Высверленные лазером полости
  • Металлизированные пазы для разъемов
  • Площадки для проволочного монтажа

Примеры керамических структур

  • 0,63 мм AlN с 35 мкм Cu
  • DBC 0,32 мм Al₂O₃ с 150 мкм Cu
  • Гибридный стек керамика + FR-4

Рекомендации по материалам и дизайну

Согласуйте проводимость, диэлектрическую прочность и CTE с требованиями устройства.

  • Укажите проводимость и толщину AlN/Al₂O₃.
  • Определите толщину меди для тепловых и токовых целей.
  • Задокументируйте требования к изоляции для испытаний Hi-Pot.
  • Укажите тип финишного покрытия (серебро, ENEPIG) для сборки.

Надежность и валидация

Керамические платы проходят испытания на проводимость D5470, Hi-Pot, отрыв проволоки, сдвиг и термоциклирование с документированными отчетами.

Рекомендации по стоимости и применению

  • Используйте премиальный AlN только там, где это требуется по тепловому потоку.
  • Панелизуйте небольшие модули для максимального использования подложки.
  • Выбирайте финишные покрытия, соответствующие сборке (серебро против ENEPIG).

Технологический процесс производства керамических печатных плат

1

Обзор стека и тепловых характеристик

Согласование проводимости, толщины и медных элементов.

2

Формирование рисунка и металлизация

Лазерное или фотоизображение, нанесение меди и травление.

3

Сверление и заполнение переходных отверстий

Сверление, металлизация и заполнение тепловых переходных отверстий или монет.

4

Финишное покрытие и маска

Нанесение серебра, ENEPIG или специализированных покрытий.

5

Подготовка к сборке

Планирование этапов пайки, проволочного монтажа или спекания.

6

Валидация и тестирование

D5470, Hi-Pot, отрыв проволоки и инспекция.

Проектирование керамического стека

Мы планируем диэлектрические, медные и переходные отверстия для соответствия тепловым и электрическим характеристикам.

  • Подтвердите тип и проводимость подложки.
  • Определите толщину меди и требования к покрытию.
  • Спланируйте лазерное сверление и обработку полостей.
  • Укажите финишные покрытия и маскирование.
  • Задокументируйте выпечку/обработку керамических панелей.
  • Предоставьте инструкции по упаковке для хрупких подложек.

Выполнение производства

SPC по металлизации, заполнению переходных отверстий и тестированию обеспечивает повторяемость.

  • Контролируйте толщину металлизации.
  • Проверьте заполнение и адгезию переходных отверстий.
  • Проверьте толщину финишного покрытия и готовность к проволочному монтажу.
  • Выполните испытания Hi-Pot и тепловые испытания.
  • Упаковка с пенопластом и жесткими лотками для предотвращения повреждений.

Преимущества керамических печатных плат

Высокая теплопроводность, низкий CTE и ВЧ-характеристики.

Тепловые характеристики

Проводимость 120–190 Вт/м·К эффективно отводит тепло.

Надежность

Низкий CTE предотвращает усталость паяных соединений.

Интеграция

Встроенные медные вставки, переходные отверстия и полости.

Готовность к проволочному монтажу

Покрытия ENEPIG/Ag для монтажных проводов.

Упрощение системы

Исключает дополнительные теплораспределители.

Документация

Включены тепловые и электрические отчеты.

Высоковольтная изоляция

Испытания Hi-Pot до 4 кВ обеспечивают безопасность силовых модулей для электромобилей, медицинского и промышленного оборудования.

Оптимизация плотности мощности

Поддержка теплового моделирования выравнивает поля переходных отверстий, медные вставки и крепление кристаллов для компактных компоновок.

Почему APTPCB?

Керамические подложки лучше справляются с тепловыми и ВЧ-требованиями, чем стандартные FR-4.

Производственная линия APTPCB
Металлизация керамики

Применение керамических печатных плат

Силовые модули, ВЧ/СВЧ, медицинские, аэрокосмические и автомобильные применения выигрывают от керамических подложек.

Высокая теплопроводность и изоляция обеспечивают стабильную работу.

Силовая электроника

Модули IGBT/SiC и преобразователи.

IGBTSiCПреобразователи

ВЧ и телекоммуникации

PA, T/R модули и радары.

PAРадарыВЧ

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Критически важная электроника.

АвионикаОборона

Медицина и науки о жизни

Визуализирующие зонды и терапевтические устройства.

ВизуализацияТерапия

Автомобильная промышленность и электромобили

Бортовые зарядные устройства и освещение.

OBCОсвещение

Промышленность и датчики

Высокотемпературные датчики и инструменты для контроля.

ДатчикиКонтроль

Гибридные жестко-гибкие платы

Керамика с гибкими шлейфами для компактных модулей.

Жестко-гибкие платыПериферийные устройства

Тестирование и измерения

Нагрузочные банки и метрологические инструменты.

Нагрузочная банкаМетрология

Проблемы проектирования керамических печатных плат и их решения

Управление тепловыми, механическими и сборочными ограничениями, характерными для керамических подложек.

Типовые сложности проектирования

01

Доступность материалов

Сроки поставки AlN требуют заблаговременного планирования.

02

Выбор финишного покрытия

Покрытие влияет на отражательную способность, паяемость и адгезию.

03

Несоответствие CTE

Соединение разнородных материалов требует тщательного проектирования.

04

Изоляция против проводимости

Балансировка толщины диэлектрика и теплового потока.

05

Хрупкость и обращение

Керамические панели требуют индивидуальной оснастки и упаковки.

06

Документация по валидации

Заказчикам требуются подробные тепловые/электрические отчеты.

Наши инженерные решения

01

Планирование материалов

Резервируйте партии AlN/Al₂O₃ и определяйте альтернативы.

02

Руководство по финишным покрытиям

Выбирайте серебро/ENEPIG в зависимости от потребностей сборки.

03

Согласование CTE

Рекомендации по проектированию для соединения с металлическими основаниями или FR-4.

04

Тепловое моделирование

Моделируйте пути теплопроводности до изготовления.

05

Комплекты для упаковки и обращения

Индивидуальные лотки и инструкции поставляются с каждой партией.

Как контролировать стоимость керамических печатных плат

Керамические подложки и толстая медь дороги — резервируйте их для зон, которые действительно нуждаются в экстремальных тепловых характеристиках. Панелизуйте небольшие модули и повторно используйте стекапы, чтобы минимизировать отходы и сократить сроки выполнения заказа. Предоставьте данные о тепловом потоке, изоляции и деталях сборки на ранних этапах, чтобы мы могли выбрать наиболее экономичную керамическую платформу.

01 / 08

Целевые платформы

Используйте AlN только для высокого теплового потока; Al₂O₃ для умеренных потребностей.

02 / 08

Планирование объема испытаний

Проводите полную валидацию для квалификации, выборочный контроль для серийного производства.

03 / 08

Сотрудничество по DFx

Ранние проверки предотвращают избыточные спецификации меди или финишного покрытия.

04 / 08

Оптимизация панелей

Объединяйте несколько небольших плат на одной панели.

05 / 08

Общая оснастка

Повторно используйте оснастку для монтажа и сборки в разных партиях.

06 / 08

Гибридные стекапы

Комбинируйте керамику под горячими точками с FR-4 в других местах.

07 / 08

Согласование финишного покрытия

Наносите ENEPIG только на контактные площадки для монтажа; используйте серебро в других местах.

08 / 08

Прогнозирование материалов

Резервируйте керамические подложки, чтобы избежать дополнительных сборов за срочность.

Сертификаты и стандарты

Сертификаты качества, экологические и отраслевые документы, подтверждающие надежное производство.

Сертификация
ISO 9001:2015

Управление качеством при производстве керамических печатных плат.

Сертификация
ISO 14001:2015

Экологический контроль для медного соединения и гальваники.

Сертификация
ISO 13485:2016

Прослеживаемость для медицинских керамических модулей.

Сертификация
IATF 16949

Автомобильные APQP/PPAP для подложек Si₃N₄ AMB.

Сертификация
AS9100

Управление производством для аэрокосмической отрасли.

Сертификация
IPC-6012 / 6013

Классы производительности жестких и гибко-жестких плат.

Сертификация
UL 94 V-0 / UL 796

Безопасность диэлектриков и соответствие медных покрытий.

Сертификация
RoHS / REACH

Соответствие требованиям по опасным веществам.

Выбор партнера по производству керамических плат

  • Собственные возможности DPC/DBC.
  • Лаборатории термической и электрической валидации.
  • Поддержка монтажа проволокой и пайки.
  • Испытания Hi-Pot до 4 кВ.
  • Документация для автомобильной/аэрокосмической промышленности.
  • Круглосуточная обратная связь по DFx.
Инженеры, проводящие проверку керамических плат

Консоль качества и стоимости керамических печатных плат

Управление процессами и экономикой керамических печатных плат

Контрольные точки качества, синхронизированные с рычагами затрат для высокотемпературной ВЧ- и сенсорной упаковки.

Процесс и надежность

Контроль на этапе предпроизводства

Валидация стека

  • Использование панели+5–8%
  • Моделирование стека±2% толщины
  • Подготовка материалов110 °C в вакууме
  • Выпуск DFMНа партию

Проверки запуска производства керамических печатных плат

• Моделирование стеков для высокотемпературной ВЧ- и сенсорной упаковки.

• Вращение контуров, зеркальное отображение выводов и совместное использование тестовых купонов в разных программах.

• Запись уставок для выпечки, влажности и ламинирования на каждую партию.

Совмещение

Совмещение и формирование изображения

Метрология

  • Совмещение слоев±0.05 мм
  • Точность сверления±15 мкм
  • Захват реперных знаковSPC зарегистрировано
  • Наложение AOIНа панель

Обратная связь по метрологии

• Калибровка смещений сверления/изображения для геометрий керамических печатных плат.

• Захват совмещения защитного слоя/оснастки в пределах ±0.05 мм.

• Передача наложений AOI и SPC обратно в CAM для непрерывной настройки.

Тестирование

Электрические характеристики и надежность

Надежность

  • Импеданс и TDRДопуск ±5%
  • Вносимые потериПроверено на низкие потери
  • Термоциклирование> 100 циклов
  • ДокументацияПрослеживаемость партии

Подтверждение надежности

• Сопоставляйте купоны импеданса, потерь или термические купоны с высокотемпературными ВЧ-сетями и сетями корпусирования датчиков.

• Регистрируйте результаты испытаний на напряжение, CAF или термических испытаний с каждой отгрузкой.

• Архивируйте микрошлифы, рентгеновские снимки и электрические данные для прослеживаемости.

Интеграция

Интерфейсы сборки

Интеграция

  • SMT в чистой комнатеГотов к носителю
  • Контроль влажности≤ 0.1% относительной влажности
  • Маски для нанесения покрытияС контролем версий
  • Процесс ECNЗамкнутый цикл

Контроль сборки

• Публикуйте носители SMT и правила обращения для сборок керамических печатных плат.

• Определите окна воздействия влаги и требования к азотному отжигу.

• Синхронизируйте ECN с ревизиями покрытия, усилителя или аппаратного обеспечения.

Архитектура

Экономика стека

Архитектура

  • Циклы ламинированияОптимизируйте 1+N+1/2+N+2
  • Состав материаловГибридный при необходимости
  • Вес медиСмесь 0.5/1 унции
  • Согласование BOMПредпочтительные основы

Стратегия стека

• Выбирайте стеки, которые балансируют требования керамических подложек и толстопленочных процессов.

• Стандартизируйте наборы диэлектриков и меди для каждого семейства платформ.

• Применяйте премиальные ламинаты только там, где это диктуется производительностью.

Межсоединение

Стратегия трассировки и переходных отверстий

Межсоединение

  • Стратегия переходных отверстийПриоритет смещенных отверстий
  • План обратного сверленияОбщие глубины
  • Повторное использование скрытых отверстийМногосетевое
  • Использование VIP / тентаПо мере необходимости

Контроль межсоединений

• Отдавайте предпочтение смещенным/скрытым переходным отверстиям, чтобы избежать ненужных циклов заполнения.

• Делитесь картами сверления, обратными сверлениями и шаблонами трассировки между сборками.

• Ограничьте использование via-in-pad или заполнения смолой зонами с мелким шагом или ВЧ-зонами.

Использование

Эффективность панели

Использование

  • Поворот контура+4–6% выхода годных изделий
  • Совместное использование купоновМногопрограммный
  • Повторное использование оснасткиСемейства панелей
  • Стратегия депанелизацииСтандартные перемычки

Оптимизация панелей

• Поворачивайте контуры и группируйте купоны для восстановления площади панели.

• Повторно используйте перемычки для разделения, реперные знаки и оснастку для каждого семейства.

• Координируйте размещение купонов для ускорения AOI и тестирования.

Исполнение

Цепочка поставок и финишная обработка

Исполнение

  • Объединение материаловЕжемесячный график
  • Два источникаГотовность к PPAP
  • Состав финишных покрытийENIG / OSP
  • Логистические маршрутыКонсолидация за 48 часов

Рычаги снабжения

• Объединяйте ламинаты, медь и специальные пленки на ежемесячной основе.

• Поддерживайте одобрения от двух источников для критически важных материалов.

• Согласуйте логистические маршруты и 48-часовые окна консолидации для каждого региона.

Часто задаваемые вопросы по керамическим печатным платам

Часто задаваемые вопросы о материалах, проводимости и сборке.

Производство керамических печатных плат — Загрузите данные для термического анализа

Поговорите с инженерами по керамике
Керамические линии IPC Class 3
Платформы с высокой проводимостью
Опыт в DBC/DPC
Полные данные валидации

Поделитесь стеками, картами тепловых потоков и требованиями к сборке — мы ответим с замечаниями по DFx, стоимостью и сроками в течение одного рабочего дня.