ทำความเข้าใจกับ PCB เซรามิก: ความแตกต่างพื้นฐานกับ PCB แบบดั้งเดิม

แผงวงจรเป็นส่วนประกอบพื้นฐานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ ซึ่งใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ มากมาย เช่น สมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์ และอื่นๆ อีกมากมาย ตามเนื้อผ้า แผงวงจรพิมพ์ (PCB) เป็นมาตรฐานเมื่อพูดถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิศวกรรม อย่างไรก็ตาม PCBs แบบเซรามิกกำลังกลายเป็นทางเลือกที่น่าสนใจและได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับ PCBs แบบดั้งเดิมเมื่อพูดถึงการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แต่ PCB เซรามิกคืออะไร และอะไรทำให้แตกต่างจาก PCB ดั้งเดิมของคุณมาก

เพื่อให้เข้าใจ PCBs เซรามิก ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจว่าแผงวงจรพิมพ์คืออะไรและทำงานอย่างไรในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ PCBs เป็นแพลตฟอร์มสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่จะติดตั้งและเชื่อมต่อระหว่างกัน ประกอบด้วยชั้นโลหะที่นำไฟฟ้าได้ (โดยปกติคือทองแดง) สลักลงบนพื้นผิวที่ไม่นำไฟฟ้า (โดยทั่วไปคืออีพ็อกซี่เสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาส) ตัวนำถูกจัดเรียงอย่างพิถีพิถันเพื่อการจ่ายพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและการทำงานโดยรวมของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ชั้น PCB สามารถมีความหนาแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขนาดอุปกรณ์และจำนวนส่วนประกอบ

ในทางกลับกัน PCBs เซรามิกประกอบด้วยพื้นผิวเซรามิกซึ่งโดยปกติจะเป็นอลูมินาหรืออะลูมิเนียมไนไตรด์สำหรับชั้นโลหะที่เชื่อมต่อถึงกัน วัสดุเซรามิกนั้นน่าดึงดูดใจในการออกแบบทางอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากคุณสมบัติทางความร้อนที่โดดเด่น การสูญเสียไดอิเล็กทริกที่เสถียร และความแข็งแรงเชิงกลสูง คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการวงจรความถี่สูง กำลังวัตต์สูง หรือแม้แต่ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอุณหภูมิสูง ตัวอย่างหนึ่งใช้ในไฟ LED ซึ่งการนำความร้อนสูงของ PCB เซรามิกทำหน้าที่เป็นสารทำความเย็นที่ยอดเยี่ยม

PCBs มีชื่อเสียงในด้านปัญหาต่างๆ เช่น ความเครียดจากความร้อน ภัยพิบัติของตัวเก็บประจุ และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) เนื่องจากแผ่นเซรามิกมีอัตราการนำความร้อนสูงกว่า PCB แบบดั้งเดิม จึงมีความเสี่ยงน้อยกว่าต่อปัญหาที่เกิดจากความเครียดจากความร้อน วงจรโลหะสลักบน PCB เซรามิกยังมีโอกาสสึกกร่อนน้อยกว่า เนื่องจากแผ่นเซรามิกมีความทนทานต่อการกัดกร่อนมากกว่า PCB อื่นๆ PCB เซรามิกยังมีฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม จึงเหมาะสำหรับวงจรกระแสสูงและไฟฟ้าแรงสูง PCB เซรามิกยังมาพร้อมกับพื้นผิวที่ปิดสนิท ซึ่งเป็นชั้นป้องกัน EMI

PCB อลูมิเนียมเป็น PCB เซรามิกที่ใช้กันมากที่สุด มีอัตราการนำความร้อน 2-3 เท่าของ PCB แบบดั้งเดิมและมีความแข็งแรงเชิงกลสูง เนื่องจากความแข็งแรงเชิงกลที่แข็งแกร่ง PCB เซรามิกจึงสามารถทนต่อความเข้มงวดของกระบวนการผลิตและข้อกำหนดที่อุณหภูมิสูงได้อย่างรวดเร็ว เมื่อพูดถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ PCB อะลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์จ่ายไฟ ไฟ LED และวิทยุ

สรุป:

โดยสรุป ความแตกต่างพื้นฐานระหว่าง PCBs แบบดั้งเดิมและ PCBs เซรามิกคือวัสดุพื้นฐานที่ใช้ พื้นผิวเซรามิกช่วยให้ PCBs เซรามิกมีอัตราการนำความร้อนที่สูงขึ้น ความแข็งแรงเชิงกลสูง และอัตราการสูญเสียไดอิเล็กตริกที่เสถียรยิ่งขึ้น คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ PCB เซรามิกเหมาะสำหรับการใช้งานความถี่สูง ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์กำลังวัตต์สูง และวงจรอุณหภูมิสูง เช่น ไฟ LED และอุปกรณ์จ่ายไฟ ในแง่ของคนธรรมดา หากคุณต้องรับมือกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างความร้อนสูงหรือต้องใช้ไฟฟ้าแรงสูง PCB เซรามิกจะเป็นทางเลือกที่ดีกว่า PCB แบบดั้งเดิม ความเก่งกาจและการทำงานของ PCB เซรามิกทำให้เป็นที่นิยมมากขึ้นและเหมาะสำหรับการพัฒนาทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เติบโตอย่างต่อเนื่อง