Завод Highleap PCB (HILPCB) специализируется на производстве высококачественных плат из оксида алюминия, сочетающих отличные тепловые характеристики с экономической эффективностью. Наши возможности обработки подложек из оксида алюминия обеспечивают надежные керамические печатные платы для светодиодного освещения, силовых модулей, автомобильной электроники и промышленных применений, где критически важны улучшенное тепловое управление и электрическая изоляция.
Свойства материалов и характеристики подложек из оксида алюминия
Оксид алюминия (Al2O3) является наиболее широко используемым материалом для керамических печатных плат, предлагая оптимальный баланс теплопроводности, электрической изоляции и механической прочности при конкурентоспособной стоимости. Наше производство плат из оксида алюминия использует различные степени чистоты для соответствия конкретным требованиям:
96% оксида алюминия (стандартный класс)
- Теплопроводность: 24-28 Вт/м·К
- Диэлектрическая проницаемость: 9,8 при 1 МГц
- Прочность на изгиб: 380 МПа
- Объемное сопротивление: >10¹⁴ Ом·см
- Экономически эффективен для общих применений
99,5% оксида алюминия (высокая чистота)
- Теплопроводность: 30-35 Вт/м·К
- Превосходная чистота поверхности: Ra <0,2 мкм
- Низкие диэлектрические потери: tan δ <0,0002
- Улучшенные механические свойства
- Идеален для РЧ и прецизионных применений
99,9% оксида алюминия (ультрачистый)
- Максимальная теплопроводность: 35-38 Вт/м·К
- Исключительные электрические свойства
- Минимальная пористость <0,1%
- Премиальные применения, требующие высочайшей производительности
Коэффициент теплового расширения оксида алюминия (6,5-7,5 ppm/K) обеспечивает хорошую совместимость с полупроводниковыми устройствами, а нулевое влагопоглощение гарантирует стабильность размеров во влажных средах. Эти свойства делают подложки из оксида алюминия превосходящими традиционные материалы FR-4 PCB для применений, требующих улучшенного теплового управления.
Передовые процессы металлизации для плат из оксида алюминия
Создание надежных проводящих структур на подложках из оксида алюминия требует специализированных технологий металлизации:
Толстопленочная технология Наш процесс трафаретной печати наносит проводящие пасты с точным контролем:
- Материалы проводников: Ag, AgPd, Au, Cu
- Ширина/зазор линий: стандарт 100 мкм/100 мкм (достижимо 75 мкм)
- Возможность многослойности со скрытыми переходами
- Опции интеграции резисторов и конденсаторов
- Температура обжига: 850-950°C для оптимальной адгезии
Тонкопленочная обработка Для высокочастотных и прецизионных применений:
- Металлизация методом напыления Ti/Cu/Ni/Au
- Размеры элементов до 25 мкм линий/промежутков
- Превосходная адгезия благодаря титановым барьерным слоям
- Совместимость с проволочным монтажом и сборкой flip-chip
- Контролируемый импеданс для высокочастотных печатных плат
Медь с прямым соединением (DBC) Высокотоковые приложения выигрывают от нашего процесса DBC:
- Толщина меди: 0,127 мм до 0,4 мм
- Токовая нагрузка свыше 100А
- Отличная надежность при тепловых циклах
- Идеально для подложек силовых модулей
Совершенство производства и контроль качества
Производственное предприятие HILPCB по изготовлению плат из оксида алюминия оснащено современным оборудованием и строгими системами контроля качества:
Возможности обработки
- Диапазон толщин: 0,25 мм до 3,0 мм
- Допуск на коробление: <0,05% от диагонали
- Варианты финишной обработки поверхности: обожженная, шлифованная, полированная
- Лазерное сверление: минимальный диаметр переходного отверстия 50 мкм
Меры обеспечения качества Каждая плата из оксида алюминия проходит комплексную проверку:
- Автоматический оптический контроль целостности рисунка
- Поперечный анализ для проверки толщины слоев
- Тестирование адгезии, превышающее требования MIL-STD-883
- Измерение теплового сопротивления для силовых приложений
- 100% электрическое тестирование, включая проверку целостности и изоляции
Наша сертифицированная по ISO 9001:2015 система менеджмента качества обеспечивает стабильные характеристики всех производственных партий с полной прослеживаемостью от сырья до готовой продукции.
Применение и услуги сборки плат из оксида алюминия
Платы из оксида алюминия широко известны своей исключительной теплопроводностью, электрической изоляцией и долговременной надежностью. Эти свойства делают их незаменимыми в требовательных отраслях — от медицинской электроники до энергосистем и RF-коммуникаций.
Универсальное применение в высоконадежных областях
Медицинские устройства Подложки из оксида алюминия идеальны для имплантируемых компонентов и хирургической электроники, предлагая биосовместимое металлизированное покрытие и устойчивость к процессам стерилизации. Они широко используются в медицинской визуализации, мониторинге пациентов и системах дефибрилляции, требующих высоковольтной изоляции и долговечности.
Светодиодные и осветительные системы От COB-модулей с эффективностью свыше 150 лм/Вт до UV-C-массивов для стерилизации и автомобильных светодиодных фар — платы из оксида алюминия обеспечивают термическую стабильность и длительный срок службы. Применения включают садоводческие светильники и мощное стадионное освещение с ресурсом 100 000+ рабочих часов.
Силовая электроника и энергетика Платы из оксида алюминия поддерживают высокоэффективные силовые приборы на основе SiC и GaN, инверторы электромобилей, преобразователи ветровой энергии и промышленные приводы. Они рассчитаны на работу в диапазоне напряжений от 600 В до свыше 1000 В и надежно функционируют более 25 лет в системах возобновляемой энергетики.
RF, телекоммуникации и радары Благодаря отличной целостности сигнала и вариантам корпусирования платы из оксида алюминия используются в усилителях мощности 5G, спутниковых линиях связи, автомобильных радарах (77 ГГц) и военных радарных модулях. Они идеальны для компактных IoT-сенсоров и герметично закрытых коммуникационных устройств.
Промышленные и жесткие условия эксплуатации Термическая стабильность оксида алюминия позволяет использовать его в высокотемпературных датчиках (до 500 °C), электронике для нефтеразведки, авионике аэрокосмической отрасли (соответствие стандарту DO-160) и системах промышленной автоматизации, где присутствуют ударные нагрузки, вибрации и экстремальные температуры.
Специализированные услуги сборки керамических подложек
HILPCB предлагает комплексные решения для сборки плат на основе оксида алюминия:
- Поверхностный монтаж (SMT) с термопрофилями, оптимизированными для керамики, и азотной пайкой оплавлением.
- Крепление кристалла с использованием золото-оловянного припоя, спеченного серебра или токопроводящего эпоксидного клея в зависимости от требований применения.
- Проволочное соединение золотыми или алюминиевыми проводами диаметром от 25 до 500 мкм для устройств с мелким шагом и высокой токовой нагрузкой.
- Монтаж методом перевернутого кристалла с заполнением зазоров для согласования КТР, снижающим термические напряжения.
- Герметизация для медицинских имплантатов и систем военного назначения.
Для повышения надежности мы предлагаем защитные покрытия, глоб-топ инкапсуляцию, интеграцию индивидуальных радиаторов и экранирование от ЭМП. Наши услуги «под ключ» включают электрические испытания, рентгеновский контроль пустот и полный автоматизированный оптический контроль — гарантируя соответствие каждой собранной продукции высочайшим стандартам для критически важных применений.
Почему стоит выбрать HILPCB для производства плат на основе оксида алюминия
Сотрудничество с HILPCB в качестве партнера по производству плат Al2O3 дает значительные преимущества на всех этапах разработки и производства. Наша инженерная команда обладает многолетним опытом работы с керамическими подложками и предлагает оптимизацию конструкций для улучшения технологичности при снижении затрат. От прототипов с поставкой за 7-10 дней до крупносерийной сборки с месячной мощностью свыше 100 000 единиц — мы масштабируемся в соответствии с вашими потребностями.
Наша глобальная логистическая сеть обеспечивает надежную доставку по всему миру со специализированной упаковкой, защищающей хрупкие керамические подложки при транспортировке. Разнообразные варианты оплаты, включая PayPal, банковский перевод и NET-условия для квалифицированных клиентов, упрощают закупки. Техническая поддержка продолжается и после поставки: наши инженеры готовы помочь с разработкой процессов сборки и решением проблем.
Выбирайте HILPCB для ваших проектов с платами Al2O3 и оцените преимущества работы со специалистами по керамическим подложкам, которые понимают нюансы материалов на основе оксида алюминия. Независимо от того, проектируете ли вы светодиодные модули с точным терморегулированием, силовую электронику с высокой токовой нагрузкой или РЧ-схемы со стабильными диэлектрическими свойствами — наши решения обеспечат производительность и надежность, необходимые для ваших применений.
Часто задаваемые вопросы
Какие преимущества имеют платы на основе оксида алюминия по сравнению с металлическими платами? Оксидно-алюминиевые печатные платы обеспечивают полную электрическую изоляцию без необходимости в диэлектрических слоях, которые ограничивают тепловые характеристики в конструкциях с металлическим сердечником. Керамическая подложка обладает теплопроводностью 24-35 Вт/м·К при сохранении удельного сопротивления >10¹⁴ Ом·см. Кроме того, тепловое расширение оксида алюминия лучше соответствует полупроводниковым устройствам, снижая термические напряжения при циклировании.
Как сравниваются 96% и 99% оксид алюминия для разных применений?
96% оксид алюминия предлагает наилучшее соотношение цены и производительности для стандартных светодиодных и силовых применений с теплопроводностью 24-28 Вт/м·К. 99%+ оксид алюминия обеспечивает улучшенные тепловые характеристики (30-35 Вт/м·К), меньшие диэлектрические потери и превосходную обработку поверхности, что идеально подходит для РЧ-применений и прецизионных схем с жесткими допусками.
Каковы типичные сроки выполнения заказов на оксидно-алюминиевые платы?
Стандартные конструкции оксидно-алюминиевых плат отгружаются за 10-12 дней для прототипных партий. Ускоренная услуга позволяет получить простые конструкции за 7 дней. Сложные сборки с проволочным монтажом или специальной металлизацией требуют 15-20 дней. Мы поддерживаем запас керамических подложек, чтобы минимизировать задержки при закупке материалов.
Можно ли выполнять лазерное сверление отверстий в оксидно-алюминиевых подложках?
Да, мы используем CO2 и УФ-лазеры для сверления отверстий в оксидно-алюминиевых подложках с минимальным диаметром 50 мкм. Лазерное сверление обеспечивает чистые, без трещин отверстия без механических напряжений традиционного сверления. Варианты металлизации отверстий включают заполненные отверстия для теплового управления и зубчатые отверстия для краевых соединений.
Какие правила проектирования применяются к разводке оксидно-алюминиевых плат?
Ключевые правила проектирования включают: минимальную ширину проводника 100 мкм (толстопленочные) или 25 мкм (тонкопленочные), минимальный диаметр отверстия 100 мкм, отступ от края 0,5 мм для предотвращения сколов и радиус углов >0,2 мм. Мы предоставляем подробные рекомендации по проектированию и бесплатный анализ технологичности (DFM) для обеспечения производимости.
Как вы справляетесь с хрупкостью оксида алюминия во время сборки?
Наши процессы сборки включают специализированные крепления, поддерживающие подложку во время установки и оплавления. Контролируемые скорости нагрева/охлаждения предотвращают термический удар. Оборудование для поверхностного монтажа использует пониженное вакуумное давление и специальные насадки. Эти адаптации позволяют достичь выхода годных изделий, сопоставимого со стандартными платами, сохраняя целостность керамики.