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傳感器到底需要什麽樣的電路板

集成電路 傳感器 電路板 半導體 陶瓷電路板

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,並能將感受到的信息,按一定規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矽基半導體集成電路的工藝技術制造的。通常還將用於初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上,例如現在大力發展的MEMS傳感器。

薄膜傳感器則是通過沈積在介質襯底(基板)上的,相應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材料的漿料,塗覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然後進行熱處理,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。完成適當的預備性操作之後,已成形的元件在高溫中進行燒結。

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、線性範圍、穩定性和精度這幾個方面去考量,其中穩定性與基板材質有很大關系,前面幾項主要看制造工藝,從穩定性來講的話,那麽最適合傳感器的非陶瓷電路板莫屬。陶瓷材料的穩定性能相當出色,只要制造的工藝技術能過關,陶瓷電路板無疑要比其他PCB好用很多。

陶瓷電路板現在最好的制造工藝,應該就是LAM技術了,激光快速活化金屬化技術(Laser Activation Metallization,簡稱LAM技術),利用高能激光束將陶瓷和金屬離子態化,使二者牢固結合。

但是目前國內傳感器生產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,穩定性差,遇到稍微惡劣些的環境,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。

國內傳感器行業要想更新叠代、不斷進步,肯定繞不過大範圍應用陶瓷電路板,目前據我所知,國內能夠生產LAM技術陶瓷電路板的,就只有斯利通陶瓷電路板,LAM技術下生產出的陶瓷電路板有以下特點:

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

2.更匹配的熱膨脹系數:陶瓷和芯片的熱膨脹系數接近,不會在溫差劇變時產生太大變形導致線路脫焊,內應力等問題!

3.更牢、更低阻的金屬膜層:產品上金屬層與陶瓷基板的結合強度高,金屬層的導電性好,電流通過時發熱小;

4.絕緣性好:耐擊穿電壓高達20KV/mm;

5.導電層厚度在1μm~1mm內任意定制: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計和組裝;介電常數小,

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

除了以上特點外,斯利通的LAM陶瓷電路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。

說到底,傳感器還是需要陶瓷電路板的,目前在發達國家已經廣泛應用了,我國目前真的不是技術制約了發展,傳感器電路板的更新換代,還得看各大生產廠家,歌爾,大華這些中國龍頭起到帶頭作用,廠家們進行技術革新,才能做大做強,我國的傳感器行業也才能迎頭趕上世界步伐。


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