کاربرد زیرلایه سرامیکی

برد مدار توسط بسیاری از مردم به عنوان مادر محصولات الکترونیکی در نظر گرفته می شود. این جزء کلیدی لوازم الکترونیکی مصرفی مانند رایانه و تلفن همراه است. این به طور گسترده ای در صنایع پزشکی، هوانوردی، انرژی های نو، خودرو و سایر صنایع استفاده می شود. در طول تاریخ کوتاه توسعه، هر پیشرفت فناوری به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر تمام بشریت تأثیر می گذارد. قبل از تولد تخته‌های مدار، دستگاه‌های الکترونیکی حاوی سیم‌های زیادی بودند که نه تنها فضای زیادی را در هم می‌گرفتند و اشغال می‌کردند، بلکه اتصال کوتاه نیز غیرمعمول نبود. این موضوع برای کارکنان مرتبط با مدار بسیار دردسرساز است.

با تولد فناوری مدارهای مجتمع و ورود به عصر تولید پیشرفته الکترونیکی، PCB به تدریج به یک محصول اصلی اساسی در صنعت تبدیل شده است. توسعه سریع فناوری مدارهای مجتمع به تدریج الزامات عملکرد متفاوتی را برای بردهای مدار مطرح کرده است. همانطور که دستگاه های الکترونیکی همچنان در حال کوچک شدن هستند، همچنین منجر به فرآیندهای آماده سازی PCB بالاتر در تولید مکانیکی شده است. در حال حاضر PCB های موجود در بازار را می توان بر اساس دسته بندی مواد به سه نوع زیرلایه های معمولی، بسترهای فلزی و بسترهای سرامیکی تقسیم کرد. یک بستر معمولی مادربردی است که معمولاً در رایانه ها و تلفن های همراه می بینیم. از زیرلایه رزین اپوکسی معمولی ساخته شده است که از مزیت طراحی آسان و هزینه کم برخوردار است.

در حال حاضر، دستگاه های الکترونیکی در حال توسعه به سمت جهت های پرقدرت، فرکانس بالا و یکپارچه هستند. اجزای آنها در طول فرآیند کار مقدار زیادی گرما تولید می کنند. اگر این گرما نتوانند به موقع دفع شوند، بر راندمان تراشه تأثیر می گذارد و حتی باعث آسیب و خرابی دستگاه های نیمه هادی می شود. بنابراین، برای اطمینان از پایداری فرآیند کار دستگاه‌های الکترونیکی، الزامات بالاتری برای توانایی اتلاف گرما تخته‌های مدار مطرح می‌شود. بسترهای معمولی سنتی و بسترهای فلزی نمی توانند کاربردهای موجود در محیط کاری فعلی را برآورده کنند. زیرلایه های سرامیکی به دلیل عملکرد عالی عایق، استحکام بالا، ضریب انبساط حرارتی کم، پایداری شیمیایی عالی و هدایت حرارتی، که الزامات عملکرد تجهیزات فعلی دستگاه پرقدرت را برآورده می کنند، متمایز می شوند.

در آینده، دستگاه های الکتریکی، فناوری تولید صنعتی و تجهیزات پرقدرت به سرعت توسعه خواهند یافت و چگالی توان تجهیزات همچنان افزایش خواهد یافت. موضوع اتلاف گرما همچنان مورد توجه متخصصان صنعت در سراسر جهان خواهد بود. در عین حال، حل مشکل اتلاف حرارت دستگاه ها و تجهیزات پیشرفته تر در آینده، الزامات سخت گیرانه تری را برای مواد ایجاد خواهد کرد. بسترهای سرامیکی، با هدایت حرارتی عالی، عایق و ضریب انبساط حرارتی که با سیلیکون مطابقت دارند، در آینده به انتشار نور و گرما به عنوان اتلاف گرما و اجزای ساختاری ادامه خواهند داد.

زیرلایه های سرامیکی دارای مزایایی مانند اتلاف گرما خوب، مقاومت در برابر حرارت، ضریب انبساط حرارتی مطابقت با مواد تراشه و عایق خوب هستند و به طور گسترده در ماژول های الکترونیکی پرقدرت، هوا فضا، الکترونیک نظامی و سایر محصولات استفاده می شوند. مجهز به دستگاه‌های قدرت بالا IGBT و SiC، تقاضا برای بسترهای سرامیکی بالادست را تحریک می‌کند و توسعه صنعتی را ارتقا می‌دهد.