HTCC PCB – Решения для высокотемпературной совместно обожжённой керамической схемы

Для электроники, работающей в экстремальных условиях, технология печатных плат из высокотемпературной совместно обожжённой керамики предоставляет оптимальное решение для долговечности и термической стабильности. В HILPCB мы являемся экспертами в сквозном производстве и сборке печатных плат HTCC, предлагая комплексную поддержку от проектирования подложки до окончательной интеграции компонентов.

Наш процессно-ориентированный подход поддерживает самые требовательные приложения в аэрокосмической, автомобильной, медицинской и силовой электронике, где тепловая надежность, герметичность и электрическая целостность не подлежат обсуждению. Используя передовые технологии совместного обжига керамики, металлизации и корпусирования, мы позволяем инженерам создавать электронные устройства, которые безупречно работают в самых суровых тепловых и механических условиях.

Запрос цены на HTCC PCB

Понимание технологии печатных плат HTCC

Технология HTCC включает ламинирование нескольких слоев высокочистых керамических "зеленых" лент из оксида алюминия или нитрида алюминия. Проводящие дорожки, изготовленные из пасты вольфрама или молибдена-марганца, наносятся трафаретной печатью на каждый слой. Затем сложенные слои совместно обжигаются в контролируемой атмосфере при температуре свыше 1600°C. Этот процесс спекает материалы в монолитную, герметично закрытую структуру с исключительной механической прочностью и диэлектрическими свойствами.

В отличие от других методов Производства керамических печатных плат, HTCC внедряет металлизацию внутрь керамических слоев перед обжигом. Это создает полностью интегрированную, газонепроницаемую сборку, идеальную для модулей силовой электроники высокого напряжения, имплантируемых медицинских устройств и авионики, которые должны выдерживать severe thermal cycling.

Основные преимущества HTCC:

Исключительная термическая стабильность: Способность к непрерывной работе при температурах до 500°C с минимальной деградацией материала.
Высокая теплопроводность: Эффективно рассеивает тепло со значениями до 180 Вт/м·К при использовании AlN.
Врожденная герметичность: Плотная монолитная структура обеспечивает идеальную защиту от влаги и проникновения газов.
Превосходная электрическая изоляция: Обеспечивает высокую диэлектрическую прочность для применений высокого напряжения.
Согласованный КТР: Коэффициент теплового расширения близко соответствует таковому у кремния, минимизируя нагрузку на присоединенные полупроводниковые приборы.

Эти свойства делают HTCC незаменимой в условиях, где обычные FR-4 или другие органические ламинаты выйдут из строя, обеспечивая непревзойденную долгосрочную надежность.

HTCC vs. LTCC и Тонкопленочная PCB: Сравнение

Хотя все они являются керамическими, технологии HTCC, LTCC и Тонкопленочной PCB служат различным потребностям в производительности.

Характеристика	HTCC	LTCC	Тонкопленочная PCB
Температура обжига	>1600°C	~850°C	Н/Д
Материал проводника	Вольфрам, Молибден	Серебро, Золото	Золото, Медь, Платина
Механическая прочность	Чрезвычайно высокая	Высокая	Зависит от подложки
Герметичность	Отличная	Хорошая	Отличная
Точность линий	100–150 мкм	50–100 мкм	<10 мкм
Макс. рабочая темп.	>500°C	~250°C	Обычно <200°C

По сути, HTCC превосходит в обработке мощности и термостойкости, LTCC оптимизирована для ВЧ-радиочастотных модулей, а Тонкопленочная PCB обеспечивает высочайшую точность для СВЧ и оптических схем. HILPCB часто интегрирует эти технологии, например, комбинируя силовые каскады HTCC с тонкопленочными сигнальными слоями для создания передовых гибридных керамических сборок.

Характеристики материалов и процесса

Производительность схемы HTCC определяется точной синергией между ее материалами и процессом совместного обжига. HILPCB тщательно контролирует каждый параметр, чтобы обеспечить стабильные, качественные результаты.

Керамические подложки

Оксид алюминия: Отраслевой стандарт, предлагающий надежный баланс диэлектрической прочности, механической целостности и экономической эффективности.
Нитрид алюминия: Лучший выбор для теплового менеджмента, необходим для охлаждения мощных полупроводников и ВЧ-усилителей.
Оксид алюминия, упрочненный диоксидом циркония: Обеспечивает повышенную механическую стойкость для систем, подверженных высоким ударным нагрузкам и вибрации.

Системы металлизации

Вольфрам: Используется для внутренних дорожек и переходных отверстий благодаря высокой температуре плавления и стабильности во время совместного обжига.
Молибден-Марганец: Часто используется для внешней металлизации, обеспечивая прочное сцепление, совместимое с послойным Ni/Au покрытием для пайки и wire bonding.

После обжига все открытые металлические поверхности покрываются гальваническим слоем для обеспечения надежных электрических соединений на этапе Сборки керамических печатных плат.

Процесс совместного обжига

Каждый керамический слой трафаретно печатается, отверстия для межслойных соединений пробиваются, и слои ламинируются под строго контролируемым давлением и нагревом. Это выравнивание критически важно. Последующий совместный обжиг в восстановительной атмосфере сплавляет все слои в единый плотный керамический блок, гарантируя стабильность размеров и электрическую изоляцию даже в самых сложных многослойных структурах. Эта точность позволяет интегрировать встроенные пассивные компоненты и переходные отверстия для высоких токов, необходимые для миниатюрных, мощных конструкций.

Производство печатных плат HTCC

Надежность в высокотемпературных и силовых приложениях

Печатные платы HTCC спроектированы так, чтобы превосходить традиционные подложки в условиях экстремальных термических, электрических и environmental нагрузок. Наши решения HTCC обеспечивают предсказуемую, стабильную производительность для систем, критичных к отказу.

Термическая и механическая стойкость

Рабочий диапазон: –55°C до +500°C
Стойкость к циклам мощности: Доказана способность выдерживать >100 000 термических циклов.
Теплопроводность: 24 Вт/м·К до 180 Вт/м·К.
Согласование КТР: КТР 7–9 ppm/°C близко соответствует кремнию, минимизируя механическое напряжение на компонентах.

Электрическая и environmental стабильность

Стабильная диэлектрическая проницаемость: Остается стабильной вплоть до миллиметровых волн.
Сертифицированная герметичность: Обеспечивает скорость утечки гелия до 10⁻⁹ атм·см³/с.
Надежные поверхностные покрытия: Покрытия Ni/Au, Ag или Pt обеспечивают надежный wire bonding и пайку для долговременной надежности межсоединений.

Проверенные примеры применения

Аэрокосмическая промышленность и оборона: T/R-модули для ФАР радаров, датчики инерциальной навигации, блоки распределения питания.
Автомобильная промышленность: Силовые инверторы для электроприводов, корпуса датчиков высокой температуры, системы управления батареями.
Медицина: Имплантируемые нейростимуляторы, головки диагностических инструментов, модули для стерилизуемого хирургического оборудования.
Промышленная силовая электроника: Высоковольтные DC-DC преобразователи, драйверы лазеров, модули для возобновляемой энергетики.

Передовое производство и обеспечение качества HILPCB

HILPCB интегрирует инженерное проектирование, керамическую обработку и верификацию сборки в единый рабочий процесс, обеспечивая высокий выход годной продукции и повторяемое качество для каждого проекта.

Инженерная и конструкторская поддержка

Моделирование тепловой и целостности сигнала: 2D/3D моделирование для оптимизации производительности.
Проектирование многослойной структуры: Экспертное руководство по архитектурам до 30+ слоев.
Гибридная интеграция: Комбинирование процессов HTCC, LTCC и других Производителей керамических печатных плат для оптимального проектирования системы.

Ключевые параметры производства

Мин. ширина/зазор линии: 100 мкм / 100 мкм
Мин. диаметр переходного отверстия: 75 мкм
Количество слоев: 2 до 30+
Толщина подложки: 0,25 мм до 2,0 мм
Поверхностные покрытия: ENIG, ENEPIG, Серебро, Платина

Контроль и испытания на надежность

Все схемы HTCC проходят строгую квалификацию:

Анализ поперечного сечения для проверки сцепления металлизации.
Испытание на герметичность гелием для подтверждения герметичности.
Испытание на диэлектрическую прочность и сопротивление изоляции.
Испытания на environmental стойкость.
AOI и рентгеновский контроль для обеспечения готовности к сборке.

Нашими процессами управляет Статистическое управление процессом, и они сертифицированы по ISO 9001, IATF 16949 и AS9100, что обеспечивает полное соответствие самым строгим отраслевым требованиям.

Начните свой проект HTCC с HILPCB

Сотрудничайте с заводом HILPCB для надежного производства печатных плат HTCC

На заводе HILPCB мы сочетаем передовую обработку керамики с прецизионным электронным производством, чтобы поставлять высоконадежные печатные платы HTCC для суровых и высокопроизводительных сред. Наша экспертиза охватывает каждый этап — от подготовки зеленой ленты, металлизации и совместного обжига до окончательной сборки и испытаний — обеспечивая стабильное качество и долговечность.

Мы предоставляем сквозной сервис, который интегрирует изготовление HTCC, Сборку керамических печатных плат и проверку надежности под одной крышей. Каждая сборка проходит электрические, тепловые и механические испытания, чтобы гарантировать стабильность характеристик в широких диапазонах температур и мощностей.

Почему выбирают HILPCB

Полная интеграция производства: Собственный совместный обжиг, металлизация, лазерная обработка и сборка для полного контроля процесса.
Инженерное сотрудничество: Обзор DFM/DFA и оптимизация материалов для конструкций ВЧ, мощности и медицинского назначения.
Масштабируемое производство: Быстрая поставка прототипов и стабильное качество в крупносерийном производстве.
Сертифицированное качество: Соответствие ISO 9001, IATF 16949 и AS9100, обеспечивающее надежность аэрокосмического и автомобильного класса.

Наши решения HTCC обслуживают такие отрасли, как аэрокосмическая промышленность, автомобильная силовая электроника, медицинские приборы и промышленные энергетические системы, где важны термостойкость, герметичное уплотнение и электрическая точность.

Сочетая керамические технологии с современными возможностями сборки и испытаний печатных плат, завод HILPCB гарантирует, что ваши платы HTCC надежно работают в критически важных средах — от спутников и радиолокационных систем до инверторов для электромобилей и имплантируемых медицинских датчиков.