В области производства электроники выбор материала подложки печатной платы имеет решающее значение, он не только влияет на производительность продукта, но и тесно связан со стоимостью.Эта статья будет сосредоточена на FR4, алюминиевой подложке, керамической подложке, подробное сравнение их теплопроводности, диэлектрической проницаемости и применимых сценариев, для вашего точного выбора, чтобы обеспечить ссылку.

Подложка FR4 является распространенным выбором в производстве электроники и обладает многочисленными преимуществами.Она обладает низкой теплопроводностью — около 0,2-0,5 Вт/м-К, что делает ее подходящей для рутинных сценариев, где не требуется отвод тепла.Его диэлектрическая проницаемость находится в диапазоне 4,2-4,8, что является средним показателем с точки зрения высокочастотных характеристик.Тем не менее, преимущества подложек FR4 весьма значительны. Они недороги, просты в обработке, обладают хорошими изоляционными свойствами и соответствуют требованиям RoHS.
Исходя из этих характеристик, подложки FR4 подходят для бытовой электроники (например, мобильных телефонов, компьютеров), панелей управления бытовыми приборами и маломощного освещения.Однако если вы занимаетесь производством мощных светодиодов, радиочастотного оборудования и других изделий, требующих высокого теплоотвода или высокочастотных характеристик, подложки FR4 не так уж и подходят!
Алюминиевая подложка отлично справляется с отводом тепла и известна как король теплоотдачи.Его теплопроводность высока, в пределах 1,5 — 20 Вт/м-К, и металлическая подложка способна быстро отводить тепло, поэтому она является предпочтительным выбором для мощных светодиодных ламп (таких как промышленные и шахтные лампы, прожекторы), модулей питания, автомобильного освещения и других областей.
Однако диэлектрическая проницаемость алюминиевой подложки составляет около 7 — 10, и ее высокочастотные характеристики слабее по сравнению с FR4.Кроме того, алюминиевые подложки дороже подложек FR4, и они не подходят для изделий с высокочастотной передачей сигнала.
3. В-третьих, керамическая подложка: король высокой температуры и высокочастотного поля
Керамические подложки подходят для работы в экстремальных условиях, таких как высокая температура, высокая частота и высокая надежность, и занимают важное место в этих передовых областях.Она обладает чрезвычайно высокой теплопроводностью, достигающей 150 — 300 Вт/м-К, что близко к уровню теплопроводности металлов.Его диэлектрическая проницаемость составляет всего 6 — 10, высокочастотные характеристики очень превосходны, а также он обладает такими характеристиками, как устойчивость к тепловым ударам, длительный срок службы.Тем не менее, есть некоторые недостатки керамических подложек, которые являются более дорогостоящими и сложными в обработке.В основном они используются в аэрокосмической промышленности, высокочастотной связи (например, 5G, радар), упаковке полупроводников, лазерном оборудовании и других сценариях с высокими требованиями к производительности.
4. Сравнительное резюме
Чтобы сравнить три подложки более интуитивно, мы можем наглядно представить их характеристики в следующей таблице:
Материал | Теплопроводность (Вт/м-К) | Диэлектрическая проницаемость | Стоимость | Применимый сценарий |
FR4 | 0.2 — 0.5 | 4.2 — 4.8 | Низкий | Обычная электроника, устройства малой мощности |
Алюминиевые подложки | 1.5 — 20 | 7 — 10 | Средний | Светодиодное освещение, силовые модули |
Керамические подложки | 150 — 300 | 6 — 10 | Высокая | Сценарии с высокой частотой, высокой температурой, высокой надежностью |
5. Выбор рекомендаций
Выбор подходящего материала для подложки печатной платы может быть основан на следующих трех принципах:
- Учитывайте потребности в теплоотводе: если печатная плата используется для светодиодов или мощных устройств, лучше выбрать алюминиевую подложку; для сверхвысокотемпературных сценариев больше подходят керамические подложки.
- Ориентируйтесь на факторы стоимости: для обычных электронных устройств доступным выбором является подложка FR4; если же требуются высокочастотные характеристики, необходимо рассмотреть стоимость и производительность керамических и алюминиевых подложек.
- Ориентируйтесь на высокочастотные сигналы: керамические подложки предпочтительнее, подложки FR4 подходят только для низкочастотных приложений.
Свяжитесь с нашей профессиональной командой сегодня, и мы предоставим вам индивидуальные решения для печатных плат, чтобы помочь вам найти оптимальный баланс между производительностью, стоимостью и надежностью.Вы можете связаться с нами по адресу.