Les types courants de substrats céramiques comprennent :
- PCB en céramique d'alumine : offre une rentabilité- élevée, une conductivité thermique d'environ 20 à 25 W/m·K, une excellente isolation et une résistance mécanique élevée, ce qui le rend adapté à la plupart des applications de puissance moyenne- à élevée-.
- PCB en céramique de nitrure d'aluminium : conductivité thermique de 170 à 230 W/m·K (et jusqu'à 300 W/m·K), avec un coefficient de dilatation thermique proche de celui du silicium, ce qui le rend idéal pour les emballages de semi-conducteurs à haute-puissance et les applications à haute-fréquence.
- PCB en céramique d'oxyde de béryllium : conductivité thermique extrêmement élevée (209-330 W/m·K), juste derrière le diamant, adapté aux emballages à température -extrêmement élevée et à haute -densité. Des mesures de sécurité strictes sont requises pendant le traitement.
- PCB en céramique à couche épaisse : utilise une pâte conductrice à film épais-sérigraphié-, frittée pour former des circuits. Résistant aux températures élevées et à la corrosion, adapté aux applications à haute -fiabilité.
- PCB en céramique simple face vs PCB en céramique multicouche : les cartes simple face -offrent une structure plus simple et un coût inférieur ; les conceptions multicouches permettent des interconnexions plus complexes, souvent utilisées dans les modules d'alimentation haut de gamme.
Dans certaines conceptions à haute-puissance, les substrats en céramique sont associés à des processus de cuivre lourds à base de circuits imprimés, augmentant l'épaisseur du cuivre (par exemple, 3 oz à 10 oz) pour améliorer considérablement la capacité de courant et la dissipation thermique.
Processus de fabrication et avantages en termes de performances
Les cartes PCB en céramique peuvent être produites à l'aide de divers processus, chacun adapté à différentes exigences en matière d'épaisseur, de précision et de coût.
DPC (cuivre plaqué directement)
Processus PVD + galvanoplastie, épaisseur de cuivre 10–140 μm, idéal pour les circuits de haute-précision.
01
DBC (cuivre à liaison directe)
Liaison par oxydation du cuivre sur la céramique, épaisseur de cuivre jusqu'à 140-350 μm, adaptée aux conceptions de PCB en cuivre lourd.
02
LTCC (céramique cuite à basse-température-)
Fritté à 850–900 degrés, adapté aux circuits multicouches et aux applications haute-fréquence.
03
HTCC (céramique cuite-à haute température-)
Fritté à 1 600-1 700 degrés, adapté aux environnements à haute température-.
04
Processus de couche épaisse
Impression de couches conductrices/diélectriques sur un substrat céramique, puis frittage à haute température.
05
Avantages de base en matière de performances
- Conductivité thermique élevée (25–330 W/m·K), dépassant largement FR-4 (environ. 0.8–1 W/m·K)
- Faible coefficient de dilatation thermique, réduisant la fatigue des joints de soudure due aux cycles thermiques
- Excellente isolation, protégeant les composants des dommages causés par la chaleur
- Résistance à la corrosion et aux-températures élevées, fonctionnement stable jusqu'à 800 degrés
- Peut être combiné avec la technologie PCB en cuivre épais pour augmenter la densité de puissance et la fiabilité
Applications typiques
- Électronique de puissance : modules IGBT, cartes de commande MOSFET, onduleurs et autres modules-haute puissance
- Éclairage LED : substrats LED-haute puissance pour prolonger la durée de vie de la source lumineuse
- RF/micro-ondes : réseaux d'antennes, modules d'amplificateurs de puissance
- Electronique automobile : contrôleurs de moteur, radar de véhicule, modules de commande de puissance
- Équipement médical : sondes d'imagerie-de haute précision, cartes de commande laser
Dans ces applications, la combinaison de PCB en céramique avec la technologie des circuits imprimés en cuivre lourd peut améliorer considérablement la gestion thermique et la stabilité électrique du système, prolongeant ainsi la durée de vie des appareils.
Considérations de conception et de fabrication
- Faites correspondre l'épaisseur du cuivre et la largeur des traces pour équilibrer la capacité de courant et la dissipation thermique.
- Les matériaux à haute conductivité thermique (par exemple, AlN, BeO) conviennent aux applications à haute -densité de puissance et haute-fréquence, mais nécessitent des compromis en termes de coûts-
- Les connexions intercouches dans les PCB en céramique multicouche nécessitent un contrôle précis du retrait de frittage
- Dans les conceptions à courant élevé-, l'intégration de processus de PCB en cuivre lourd peut améliorer encore davantage la fiabilité.
- Tenir compte de la fragilité de la céramique dans la forme des planches et la conception du montage
Résumé
Qu'il s'agisse d'un PCB à substrat céramique ou d'un PCB en céramique d'alumine, la valeur fondamentale d'une carte de circuit imprimé en céramique réside dans la fourniture d'un support physique et électrique robuste pour les applications à flux thermique élevé, à haute -fréquence et à haute-fiabilité. Pour les projets d'ingénierie repoussant les limites de performances, un circuit imprimé en céramique n'est pas seulement un choix de matériau - : c'est un facteur clé de la stabilité du système.
Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. possède une vaste expérience dans la fabrication de PCB en céramique et de PCB en cuivre lourd, offrant des solutions uniques-de la sélection des matériaux et de la conception structurelle à la production de masse, aidant vos produits à exceller sur les marchés à haute-puissance et haute-fiabilité.
Consultez nos ingénieurs àinfo@pcba-china.comet découvrez les services de STHL-en commençant dès aujourd'hui par un PCB en céramique.
étiquette à chaud: PCB en céramique, fabricants de PCB en céramique en Chine, fournisseurs, usine, Circuit imprimé rigide à 6 couches, Circuit imprimé rigide à 8 couches, circuit imprimé en céramique de nitrure d'aluminium, Circuit imprimé rigide FR 4, Circuit imprimé rigide à haute température de transition vitreuse, Circuit imprimé rigide simple face
