Cerámica PCB Es un sustrato cerámico（Generalmente alúmina o bauxita）Placas de circuito impreso fabricadas，Con el uso de materiales epoxidados reforzados con fibra de vidrio FR4 PCB Diferente。Cerámica PCB Tiene ventajas significativas，Por ejemplo, excelente conductividad térmica（Alúmina：24-28 W/mK vs. FR4：0.3-0.4 W/mK）、Excelente resistencia mecánica（Alúmina：300-400 MPa vs. FR4：300-400 MPa）Y mayor resistencia a altas temperaturas（Alúmina：1600 °C vs. FR4：130-140 °C）。

Aunque FR4 PCB Rentable y a menudo utilizado en aplicaciones estándar，Pero en alta potencia、En ambientes de alta frecuencia y temperaturas extremas，Cerámica PCB La adopción es cada vez más común。En este caso，Manejo térmico mejorado（Utilizando la fórmula q = k * A * ΔT / d）Y el rendimiento es crucial，Las propiedades superiores de los materiales cerámicos superan los mayores costos relacionados y los procesos de fabricación más complejos.。

Lo siguiente es para garantizar la producción de cerámica de alta calidad. PCB Y una visión general del proceso de fabricación seguido：

Pasos1：Selección de materiales de sustrato cerámico

Para cerámica PCB Hay tres tipos de sustratos principales fabricados.：Al2O3、AlN Y BeO。Diversas técnicas de fabricación de placas de circuito cerámicas dependen de sustratos específicos，Cada sustrato es seleccionado por sus propiedades únicas。

Para PCB La selección de los sustratos cerámicos fabricados depende de una cuidadosa evaluación de varias condiciones y características clave necesarias para la aplicación prevista.。Primero hay que evaluar las características eléctricas, como la constante dieléctrica y la resistencia.，Asegúrese de que el material cumpla con las necesidades eléctricas del circuito。Además，Considerar la conductividad térmica es crucial para la disipación efectiva de calor en escenarios de alta potencia.。Cerámica PCB Sustrato clave：

Alúmina (Al2O3)：

Constante dieléctrica：9.6–10.2

Resistencia eléctrica：15–20 kV/mm

Conductividad térmica：24-28 W/mK

Nitruro de aluminio (AlN)：

Constante dieléctrica：8.7–9.3

Resistencia eléctrica：15–20 kV/mm

Conductividad térmica：140-170 W/mK

óxido de berilio (BeO)：

Constante dieléctrica：6.7–7.2

Resistencia eléctrica：40–45 kV/mm

Conductividad térmica：230-330 W/mK

No. 2 Paso：Preparación del sustrato

Después del Corte，Eliminar contaminantes mediante métodos de limpieza minuciosos, como la limpieza por ultrasonido o el tratamiento químico，Asegúrese de que la superficie procesada posteriormente esté intacta.。La eliminación de burras es para eliminar bordes afilados，Y la inspección es para garantizar que la superficie sea perfecta.，Esto es crucial para la deposición uniforme de la capa conductora.。Secar el sustrato y cualquier paso de preprocesamiento necesario finalmente asegura que está listo，Para la cerámica PCB Procesos de depósito exitosos en la producción y etapas de fabricación posteriores sientan las bases。

Pasos 3：Depósito de capas conductoras

a. Impresión interior

Aplicar una película sensible a la luz sobre la lámina，Diseño alineado con precisión。Bajo la radiación ultravioleta，La película se endurece，Alinear con precisión el plano de la placa de circuito。

b. Exposición ultravioleta y grabado

Alinear el fotorresistente con la placa de circuito，Colócalo bajo los rayos ultravioleta，Endurecer el fotorresistente。Posteriormente，Eliminar el cobre no necesario en la placa de circuito con solución alcalina，Mantener intacto el fotorresistente endurecido。

c. Alineación y fusión de capas

Apilando la capa exterior con papel de aluminio Delgado sobre un sustrato que contiene trazas de cobre，Preparación para la fusión de capas。Adherirse firmemente estas capas a la Mesa de acero grueso con una pinza y un pin de alineación。Uso de capas preimpregnadas y láminas de cobre，Finalmente, presione la pila con láminas de aluminio y cobre，Componentes de calefacción y refrigeración para la fusión。

d. Perforación de precisión

Perforar agujeros precisos en la placa de circuito ensamblada，Uso X Localizador de rayos para perforación precisa。Uso de perforadoras asistidas por computadora con eje principal aerodinámico，Asegúrese de que cada agujero se perfore con precisión，Y apoyado con material amortiguador，Limpiar la perforación。

e. Galvanoplastia y depósito de cobre

Limpiar a fondo el panel，Colocarlo en una ranura química para la deposición de cobre，Asegúrese de depositar una fina capa en la superficie de la placa de circuito（El espesor es de aproximadamente 1 Micras）。La ranura de cobre cubre la pared del agujero，Facilitar la conexión entre capas。

f. Imagen exterior

Aplicar fotorresistente al panel，Y exponerlo a altos rayos ultravioleta en un ambiente controlado。Usar una máquina para eliminar el fotorresistente sin endurecer，Asegúrese de eliminar con precisión los materiales no necesarios de la capa exterior。

g. Galvanoplastia de cobre

Galvanoplastia de una fina capa de cobre en la parte expuesta del panel，Luego el estaño para eliminar el exceso de cobre en la fase de grabado。

h. Grabado final

Eliminar el exceso de cobre con una solución química，Proteger simultáneamente las zonas de cobre necesarias con estaño，Establecer áreas y conexiones conductoras adecuadas。

Pasos4：Conexión de componentes

a. Soldadura

El proceso de soldadura es una discrepancia clave。Los sustratos cerámicos requieren pasta de soldadura especialmente preparada.，Para soportar las temperaturas más altas necesarias para la soldadura。Además，Las plantillas para aplicar pasta de soldadura deben personalizarse，Para tener en cuenta el grosor y el material de la cerámica，Asegúrese de aplicar con precisión sin dañar la integridad del sustrato。

b. Colocación de componentes

La precisión de la colocación de los componentes sigue siendo crucial，Pero debido a que el sustrato cerámico es frágil，La precisión es incluso más crítica para los sustratos cerámicos。El sistema automático de recogida y colocación o el método manual requieren una operación meticulosa，Para evitar daños en el sustrato durante la colocación。Además，Algunos componentes o aplicaciones pueden utilizar adhesivos específicos compatibles con las características de la cerámica，Para cumplir con los requisitos únicos de temperatura y adherencia de la cerámica。

c. Control de temperatura

El control de temperatura durante la soldadura de retorno es una diferencia significativa.。El sustrato cerámico necesita controlar la curva de retorno，Calibrar su resistencia a altas temperaturas，Evitando al mismo tiempo el estrés térmico excesivo。Las curvas de calentamiento y enfriamiento progresivo son esenciales para aliviar los choques térmicos，Puede evitar daños potenciales en el sustrato cerámico。

d. Prueba después de la conexión

Después de la conexión，El enfriamiento gradual de los componentes es esencial para evitar que el sustrato se vea afectado por el calor.。Los métodos de detección, como las imágenes térmicas infrarrojas, son esenciales para verificar la integridad de las juntas de soldadura sin dañar la integridad estructural de la cerámica.。Las pruebas funcionales tienen en cuenta la Alta conductividad térmica de la cerámica.，Asegúrese de que, a pesar de la posible disipación de calor，Pero todavía se puede lograr una conexión eléctrica confiable.。

Pasos 5：Pruebas y finalización

a. Prueba de placa de circuito

Inspección de continuidad：Verificar la continuidad de la Ruta Eléctrica del circuito，Asegúrese de que no hay cortes o interrupciones que puedan obstaculizar la transmisión normal de la señal。

Medición de la resistencia：Evaluar el nivel de resistencia dentro del circuito，Para garantizar que cumple con los requisitos de diseño especificados。Esto es esencial para mantener la integridad de la señal，Especialmente en aplicaciones de alta frecuencia。

Pruebas funcionales：Realizar pruebas funcionales completas para verificar PCB Función general。Esto implica hacer PCB Sometido a diversas condiciones de funcionamiento，Asegúrese de que funciona como se esperaba en diferentes situaciones。Estas evaluaciones de pruebas PCB Respuesta a la señal de entrada y su capacidad para generar la salida requerida。

b. Prueba de acabado de placas de circuito

Aplicación de recubrimiento：Aplicar un recubrimiento protector para proteger PCB Protección contra factores externos（Como la humedad、Daños químicos o físicos）Impacto。El Servicio de recubrimiento de forma se puede mejorar PCB Durabilidad y vida útil。

Inspección y garantía de calidad：Realizar una inspección visual exhaustiva para detectar cualquier defecto o irregularidad en el recubrimiento protector。Se puede adoptar AOI Tecnologías avanzadas de Inspección como para garantizar una aplicación y cobertura precisas del recubrimiento。

Conclusiones

Con la mejora continua del rendimiento de los productos electrónicos modernos，Cerámica PCB El significado se vuelve particularmente importante。Esto garantiza que el circuito pueda funcionar de manera estable en condiciones extremadamente duras。Sin embargo，En comparación con los materiales tradicionales，El sustrato cerámico es desafiante en la configuración de varias capas。Para materiales cerámicos puros（Al2O3、AlN Y BeO），En la actualidad, solo se puede construir una sola planta.、Estructura de doble capa y doble cara。Si su proyecto requiere cerámica multicapa PCB，Usaremos Rogers Como alternativa。