Kroky procesu výroby keramických desek plošných spojů

Ale přemýšleli jste někdy, jak se tyto keramické desky s plošnými spoji vyrábějí? Jaké kroky jsou součástí jejich výrobního procesu? V tomto příspěvku na blogu se hluboce ponoříme do složitého světa výroby keramických desek plošných spojů a prozkoumáme každý krok, který je součástí jejího vytvoření.

Svět elektroniky se neustále vyvíjí a stejně tak i materiály používané k výrobě elektronických zařízení. Keramické desky plošných spojů, známé také jako keramické PCB, si v posledních letech získaly oblibu díky své vynikající tepelné vodivosti a elektroizolačním vlastnostem. Tyto desky nabízejí četné výhody oproti tradičním deskám s plošnými spoji (PCB), díky čemuž jsou ideální pro různé aplikace, kde je rozptyl tepla a spolehlivost rozhodující.

Krok 1: Návrh a prototyp

První krok v procesu výroby keramických desek s plošnými spoji začíná návrhem a prototypováním desky plošných spojů. To zahrnuje použití specializovaného softwaru k vytvoření schématu a určení rozložení a umístění součástí. Po dokončení počátečního návrhu se vyvinou prototypy, které otestují funkčnost a výkon desky před zahájením sériové výroby.

Krok 2: Příprava materiálu

Jakmile je prototyp schválen, je třeba připravit keramické materiály. Keramické obvodové desky jsou obvykle vyrobeny z oxidu hlinitého (oxid hlinitý) nebo nitridu hliníku (AlN). Vybrané materiály jsou rozemlety a smíchány s přísadami pro zvýšení jejich vlastností, jako je tepelná vodivost a mechanická pevnost. Tato směs je následně lisována do archů nebo zelených pásků, připravena k dalšímu zpracování.

Krok 3: Tvorba substrátu

Během tohoto kroku prochází zelená páska nebo fólie procesem nazývaným tvorba substrátu. To zahrnuje sušení keramického materiálu, aby se odstranila vlhkost, a následné řezání do požadovaného tvaru a velikosti. K dosažení přesných rozměrů se často používají CNC (computer numerical control) stroje nebo laserové řezačky.

Krok 4: Vzorování obvodů

Po vytvoření keramického substrátu je dalším krokem vzorování obvodu. Zde se pomocí různých technik nanáší na povrch substrátu tenká vrstva vodivého materiálu, jako je měď. Nejběžnější metodou je sítotisk, kdy se šablona s požadovaným vzorem obvodu umístí na substrát a vodivý inkoust se protlačí šablonou na povrch.

Krok 5: Slinování

Po vytvoření vzoru obvodu prochází keramická obvodová deska kritickým procesem nazývaným slinování. Slinování zahrnuje zahřívání desek na vysoké teploty v řízené atmosféře, obvykle v peci. Tento proces spojuje keramické materiály a vodivé stopy dohromady a vytváří silnou a odolnou obvodovou desku.

Krok 6: Metalizace a pokovování

Jakmile je deska slinována, dalším krokem je metalizace. To zahrnuje nanesení tenké vrstvy kovu, jako je nikl nebo zlato, přes odkryté stopy mědi. Metalizace slouží ke dvěma účelům – chrání měď před oxidací a poskytuje lépe pájitelný povrch.

Po metalizaci může deska podstoupit další procesy pokovování. Galvanické pokovování může zlepšit určité vlastnosti nebo funkce, jako je zajištění pájitelné povrchové úpravy nebo přidání ochranného povlaku.

Krok 7: Zkontrolujte a otestujte

Kontrola kvality je kritickým aspektem jakéhokoli výrobního procesu a výroba keramických desek plošných spojů není výjimkou. Poté, co je obvodová deska vyrobena, musí projít přísnou kontrolou a testováním. Tím je zajištěno, že každá deska splňuje požadované specifikace a normy, včetně kontroly kontinuity, izolačního odporu a případných závad.

Krok 8: Montáž a balení

Jakmile deska projde fázemi kontroly a testování, je připravena k montáži. Použijte automatizované zařízení k pájení součástek, jako jsou odpory, kondenzátory a integrované obvody, na desky plošných spojů. Po sestavení jsou obvodové desky obvykle zabaleny do antistatických sáčků nebo palet a připraveny k odeslání na zamýšlené místo určení.

V souhrnu

Proces výroby keramických desek plošných spojů zahrnuje několik klíčových kroků, od návrhu a prototypování po tvorbu substrátu, vzorování obvodů, slinování, metalizaci a testování. Každý krok vyžaduje přesnost, odbornost a pozornost k detailu, aby se zajistilo, že konečný produkt splňuje požadované specifikace. Jedinečné vlastnosti keramických desek plošných spojů z nich činí první volbu v různých průmyslových odvětvích, včetně letectví, automobilového průmyslu a telekomunikací, kde jsou spolehlivost a tepelné řízení rozhodující.