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傳感器到底需要什么樣的PCB基板

傳感器到底需要什么樣的PCB基板

傳感器,英文名稱transducer,是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

  按照制造工藝來分類的話:

  集成傳感器是用標準的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上,例如現(xiàn)在大力發(fā)展的MEMS傳感器。

  薄膜傳感器則是通過沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的,相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時,同樣可將部分電路制造在此基板上。

  厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后進行熱處理,使厚膜成形。

  陶瓷傳感器采用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠、凝膠等)生產(chǎn)。完成適當(dāng)?shù)念A(yù)備性操作之后,已成形的元件在高溫中進行燒結(jié)。

  厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性,在某些方面,可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。

  選傳感器無非從靈敏度、頻率響應(yīng)、線性范圍、穩(wěn)定性和精度這幾個方面去考量,其中穩(wěn)定性與基板材質(zhì)有很大關(guān)系,前面幾項主要看制造工藝,從穩(wěn)定性來講的話,那么最適合傳感器的非氧化鋁陶瓷基板莫屬。陶瓷材料的穩(wěn)定性能相當(dāng)出色,只要制造的工藝技術(shù)能過關(guān),氧化鋁陶瓷基板無疑要比其他PCB好用很多。


氧化鋁陶瓷基板現(xiàn)在最好的制造工藝,應(yīng)該就是LAM技術(shù)了,激光快速活化金屬化技術(shù)(Laser Activation Metallization,簡稱LAM技術(shù)),利用高能激光束將陶瓷和金屬離子態(tài)化,使二者牢固結(jié)合。

  但是目前國內(nèi)傳感器生產(chǎn)廠商還是以中小為主,依然有很多在使用薄膜工藝,用的是FR-4基板,使用壽命不長,穩(wěn)定性差,遇到稍微惡劣些的環(huán)境,就直接罷工了。想要傳感器跟上國際水準,還需要付出很大努力。

       LAM技術(shù)下生產(chǎn)出的氧化鋁陶瓷基板有以下特點:

  1.更高的熱導(dǎo)率:氧化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率:15~35 W/m·K氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率:170~230 W/m·k,銅基板的導(dǎo)熱率為2W/m·K

  2.更匹配的熱膨脹系數(shù):陶瓷和芯片的熱膨脹系數(shù)接近,不會在溫差劇變時產(chǎn)生太大變形導(dǎo)致線路脫焊,內(nèi)應(yīng)力等問題!

  3.更牢、更低阻的金屬膜層:產(chǎn)品上金屬層與陶瓷基板的結(jié)合強度高,金屬層的導(dǎo)電性好,電流通過時發(fā)熱?。?/p>

  4.絕緣性好:耐擊穿電壓高達20KV/mm;

  5.導(dǎo)電層厚度在1μm~1mm內(nèi)任意定制:銅厚可以定制,對MEMS的貢獻可不小。

  6.高頻損耗小,可進行高頻電路的設(shè)計和組裝;介電常數(shù)小,

  7.可進行高密度組裝,線/間距(L/S)分辨率可以達到20μm,從而實現(xiàn)設(shè)備的短、小、輕、薄化;

  除了以上特點外,斯利通的LAM氧化鋁陶瓷基板還具有不含有機成分,使用壽命長,銅層不含氧化層,可以在還原性氣氛中長期使用,甚至可以做三維基板,三維立布線。

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