Keraamiset piirilevyt koostuvat keraamisesta alustasta, liitoskerroksesta ja piirikerroksesta. Toisin kuin MCPCB, keraamisissa piirilevyissä ei ole eristekerrosta, ja piirikerroksen valmistaminen keraamiselle alustalle on vaikeaa. Miten keraamiset piirilevyt valmistetaan? Koska keraamisia materiaaleja käytettiin PCB-substraatteina, kehitettiin useita menetelmiä piirikerroksen valmistamiseksi keraamiselle alustalle. Nämä menetelmät ovat HTCC, DBC, paksukalvo, LTCC, ohutkalvo ja DPC.

HTCC

Plussat: korkea rakenteellinen lujuus; korkea lämmönjohtavuus; hyvä kemiallinen stabiilisuus; korkea johdotuksen tiheys; RoHS-sertifioitu

Miinukset: huono piirin johtavuus; korkeat sintrauslämpötilat; kallis hinta

HTCC on lyhenne sanoista korkeassa lämpötilassa rinnakkaispoltettu keramiikka. Se on vanhin keraamisen piirilevyn valmistusmenetelmä. HTCC:n keraamiset materiaalit ovat alumiinioksidi, mulliitti tai alumiininitridi.

Sen valmistusprosessi on:

1300-1600 ℃:ssa keraaminen jauhe (ilman lisättyä lasia) sintrataan ja kuivataan kiinteytymään. Jos suunnittelu vaatii läpimeneviä reikiä, pohjalevyyn porataan reiät.

Samoissa korkeissa lämpötiloissa korkean sulamislämpötilan metalli sulatetaan metallipastana. Metalli voi olla volframi, molybdeeni, molybdeeni, mangaani ja niin edelleen. Metalli voi olla volframi, molybdeeni, molybdeeni ja mangaani. Metallipasta painetaan rakenteen mukaisesti piirikerroksen muodostamiseksi piirisubstraatille.

Seuraavaksi lisätään 4–8 % sintrausapuainetta.

Jos piirilevy on monikerroksinen, kerrokset laminoidaan.

Sitten 1500-1600 ℃:ssa koko yhdistelmä sintrataan keraamisten piirilevyjen muodostamiseksi.

Lopuksi juotosmaski lisätään piirikerroksen suojaamiseksi.

Ohutkalvokeraamisten piirilevyjen valmistus

Plussat: alhaisempi valmistuslämpötila; hieno piiri; hyvä pinnan tasaisuus

Miinukset: kalliit valmistuslaitteet; ei pysty valmistamaan kolmiulotteisia piirejä

Ohutkalvokeraamisten piirilevyjen kuparikerroksen paksuus on alle 1 mm. Ohutkalvokeraamisten piirilevyjen tärkeimmät keraamiset materiaalit ovat alumiinioksidi ja alumiininitridi. Sen valmistusprosessi on:

Keraaminen alusta puhdistetaan ensin.

Tyhjiöolosuhteissa keraamisella alustalla oleva kosteus haihtuu termisesti.

Seuraavaksi keraamisen alustan pinnalle muodostetaan kuparikerros magnetronisputteroinnilla.

Piirikuva muodostetaan kuparikerrokselle keltaisen valon fotoresistitekniikalla.

Sitten ylimääräinen kupari poistetaan syövyttämällä.

Lopuksi juotosmaski lisätään suojaamaan piiriä.

Yhteenveto: Ohutkalvokeraamisten piirilevyjen valmistus on valmis tyhjiötilassa. Keltaisen valon litografiatekniikka mahdollistaa piirin tarkkuuden. Ohutkalvovalmistuksessa on kuitenkin rajansa kuparin paksuudelle. Ohutkalvokeraamiset piirilevyt soveltuvat erittäin tarkkoihin pakkauksiin ja pienempiin laitteisiin.

DPC

Plussat: ei rajoituksia keraamisen tyypin ja paksuuden suhteen; hieno piiri; alhaisempi valmistuslämpötila; hyvä pinnan tasaisuus

Miinukset: kalliit valmistuslaitteet

DPC on lyhenne sanoista suoraan pinnoitettu kupari. Se kehittyy ohutkalvokeraamien valmistusmenetelmästä ja paranee lisäämällä kuparin paksuutta pinnoituksen kautta. Sen valmistusprosessi on:

Sama valmistusprosessi ohutkalvon valmistuksessa, kunnes piirikuva tulostetaan kuparikalvolle.

Piirin kuparin paksuus lisätään pinnoittamalla.

Kuparikalvo poistetaan.

Lopuksi juotosmaski lisätään suojaamaan piiriä.

Johtopäätös

Tässä artikkelissa luetellaan yleiset keraamisten piirilevyjen valmistusmenetelmät. Se esittelee keraamisten piirilevyjen valmistusprosessit ja antaa lyhyen analyysin menetelmistä. Jos insinöörit/ratkaisuyritykset/instituutit haluavat valmistaa ja koota keraamisia piirilevyjä, YMSPCB tuo niille 100 % tyydyttäviä tuloksia.