세라믹 회로 기판 제조: 어떤 재료가 사용됩니까?

이 블로그 게시물에서는 세라믹 회로 기판 생산에 사용되는 주요 재료를 살펴보고 최적의 성능을 달성하기 위한 중요성에 대해 논의합니다.

세라믹 회로 기판 생산에서 다양한 재료는 기능성과 신뢰성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 세라믹 인쇄회로기판(PCB)이라고도 알려진 세라믹 회로기판은 우수한 열 전도성, 높은 작동 온도 및 우수한 전기적 특성으로 인해 전자, 항공우주, 자동차 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.

세라믹 회로 기판은 주로 세라믹 재료와 금속의 조합으로 구성되며 다양한 응용 분야의 특정 요구 사항을 충족하도록 신중하게 선택됩니다.

1. 세라믹 기판:

세라믹 회로 기판의 기초는 다른 모든 구성 요소의 기초를 제공하는 세라믹 기판입니다. 산화알루미늄(Al2O3)과 질화알루미늄(AlN)은 가장 일반적으로 사용되는 세라믹 재료입니다. 알루미나는 기계적 강도가 우수하고 열 전도성이 높으며 전기 절연성이 우수하여 광범위한 응용 분야에 적합합니다. 반면 질화알루미늄은 우수한 열 전도성과 열팽창 특성을 제공하므로 효율적인 열 방출이 필요한 응용 분야에 이상적입니다.

2. 전도성 트레이스:

전도성 트레이스는 회로 기판의 여러 구성 요소 간에 전기 신호를 전달하는 역할을 합니다. 세라믹 회로 기판에서는 금, 은 또는 구리와 같은 금속 도체가 이러한 트레이스를 생성하는 데 사용됩니다. 이 금속은 높은 전기 전도성과 세라믹 기판과의 호환성을 위해 선택되었습니다. 금은 일반적으로 우수한 내식성과 안정적인 전기적 특성으로 인해 특히 고주파 응용 분야에서 선호됩니다.

3. 유전체 층:

유전체 층은 전도성 트레이스를 절연하고 신호 간섭과 단락을 방지하는 데 중요합니다. 세라믹 회로 기판에 사용되는 가장 일반적인 유전체 재료는 유리입니다. 유리는 전기 절연성이 뛰어나며 세라믹 기판 위에 얇은 층으로 증착될 수 있습니다. 또한, 유리층은 특정 유전 상수 값을 갖도록 맞춤화될 수 있어 회로 기판의 전기적 특성을 정밀하게 제어할 수 있습니다.

4. 솔더 마스크 및 표면 처리:

솔더 마스크는 전도성 트레이스 위에 적용되어 먼지, 습기, 산화와 같은 환경 요인으로부터 전도성 트레이스를 보호합니다. 이러한 마스크는 일반적으로 절연 및 보호 기능을 제공하는 에폭시 또는 폴리우레탄 기반 재료로 만들어집니다. 침지 주석 또는 금 도금과 같은 표면 처리를 사용하여 보드의 납땜성을 강화하고 노출된 구리 트레이스의 산화를 방지합니다.

5. 충전재를 통해 :

비아는 회로 기판을 통해 뚫은 작은 구멍으로, 기판의 서로 다른 레이어 사이에 전기적 연결을 허용합니다. 세라믹 회로 기판에서는 비아 충진 재료를 사용하여 이러한 구멍을 채우고 안정적인 전기 전도도를 보장합니다. 일반적인 비아 충진재에는 유리 또는 세라믹 충진재와 혼합된 은, 구리 또는 기타 금속 입자로 만들어진 전도성 페이스트 또는 충진재가 포함됩니다. 이 조합은 전기적, 기계적 안정성을 제공하여 서로 다른 레이어 간의 강력한 연결을 보장합니다.

요약하면

세라믹 회로 기판의 생산에는 세라믹 재료, 금속 및 기타 특수 물질의 조합이 포함됩니다. 산화알루미늄과 질화알루미늄은 기판으로 사용되며 금, 은, 구리와 같은 금속은 전도성 트레이스로 사용됩니다. 유리는 유전 물질 역할을 하여 전기 절연을 제공하고 에폭시 또는 폴리우레탄 솔더 마스크는 전도성 트레이스를 보호합니다. 서로 다른 층 사이의 연결은 전도성 페이스트와 충전재로 구성된 충전재를 통해 이루어집니다.

엔지니어와 설계자가 효율적이고 안정적인 전자 장치를 개발하려면 세라믹 회로 기판 생산에 사용되는 재료를 이해하는 것이 중요합니다. 적절한 재료를 선택하는 것은 열 전도성, 전기적 특성, 환경 조건과 같은 특정 응용 분야 요구 사항에 따라 달라집니다. 각 재료의 고유한 특성을 활용하여 세라믹 회로 기판은 뛰어난 성능과 내구성으로 다양한 산업에 지속적으로 혁명을 일으키고 있습니다.