La différence entre le circuit imprimé en céramique et le circuit imprimé conventionnel

Par rapport aux circuits imprimés traditionnels (PCB), les circuits imprimés en céramique présentent de nombreux avantages. En raison de sa conductivité thermique élevée et de son coefficient de dilatation minimum (CTE), les circuits imprimés en céramique ont plus de fonctions, des fonctions plus simples et de meilleures performances par rapport aux PCB conventionnels. Vous voulez comprendre plus d'informations sur les PCB en céramique et comment ils ont un impact positif sur le coût global de votre entreprise ? Dans cet article, nous couvrons toutes les connaissances sur les PCB en céramique, les différents types disponibles et leurs propres cas d'utilisation.

Avantages et inconvénients du PCB en céramique

Avantages : 1. Excellente conductivité thermique ; 2. Résistance à la corrosion chimique ; 3. Résistance mécanique compatible ; 4. Réalisez facilement le cheminement à haute densité ; Compatibilité des composants 5.CTA

Inconvénients : 1. le coût est plus élevé que le PCB standard ; 2. La disponibilité est réduite ; 3. Traitement fragile

Type de circuit imprimé en céramique

Haute température

Le type de circuit imprimé en céramique le plus populaire est peut-être le circuit imprimé à haute température. Conçus pour les circuits imprimés en céramique à haute température, ils sont généralement appelés circuits céramiques à co-combustion à haute température (HTCC). Ces circuits sont composés d'adhésifs, de lubrifiants, de solvants, de plastifiants et d'alumine d'aluminium pour fabriquer de la céramique brute.

Utilisez des matériaux céramiques primitifs produits, puis enduisez le matériau et suivez le suivi du circuit sur du tungstène ou du molybdène. Après la mise en œuvre, le circuit de cuisson dure jusqu'à 48 heures entre 1600 et 1700 degrés Celsius. Toute la cuisson HTCC est effectuée dans un environnement gazeux, tel que l'hydrogène.

Basse température

Contrairement au HTCC, le PCB en céramique à co-combustion à basse température est fabriqué en mélangeant le verre cristal avec l'adhésif sur la plaque métallique avec la pâte dorée. Ensuite, avant de mettre le circuit dans un four gazeux d'environ 900 degrés Celsius, coupez le circuit et appuyez sur la couche. Les circuits imprimés en céramique à co-combustion à basse température bénéficient de moins de retrait et d'une meilleure rétractabilité. En d'autres termes, ils ont une excellente résistance mécanique et une excellente conductivité thermique par rapport au HTCC et à d'autres types de PCB en céramique. Lors de l'utilisation de produits de dissipation thermique tels que les lampes à LED, l'avantage de dissipation thermique de LTCC offre un avantage.

Céramique à film épais

Le circuit céramique à membrane épaisse comprend de l'or et de la pâte électronique réalisée sur des matériaux de base céramiques. Une fois mis en œuvre, faites cuire la pâte à 1 000 degrés Celsius ou à une température inférieure. En raison du coût élevé de la pâte conductrice d'or, ce type de PCB est très populaire parmi les principaux fabricants de cartes de circuits imprimés.

Par rapport au circuit imprimé traditionnel, le principal avantage des matériaux céramiques à couche épaisse est que la céramique à membrane épaisse peut empêcher l'oxydation du cuivre. Par conséquent, si le fabricant de PCB en céramique s'inquiète de l'oxydation, il peut bénéficier de la sélection de circuits en céramique à membrane épaisse. Certaines personnes nous demandent souvent "Combien de couches de PCB en céramique ?" Cependant, la réponse dépend du type de PCB en céramique utilisé. La couche minimale utilisée dans les PCB en céramique est de deux couches, mais selon les performances du produit, cela peut augmenter de plusieurs couches. Un suivi du calculateur de largeur peut aider les fabricants à comprendre leurs spécifications de conception de PCB.

Cas d'utilisation de PCB en céramique

Module de mémoire

L'une des principales applications du PCB en céramique est liée au module de stockage. Ces PCB ont des circuits intégrés de mémoire et sont généralement utilisés pour produire de la SDRAM DDR et d'autres composants informatiques liés à la mémoire. Toutes les RAM utilisées dans les ordinateurs individuels doivent avoir un circuit imprimé à substrat en céramique avec un module de mémoire intégré.

Module de réception et de transmission

Le circuit imprimé en céramique rend possible la production de la technologie radar. WestingHouse est la première entreprise à créer des modules de lancement et de réception avec PCB en céramique multicouche car ils ont des CTE thermiques élevés et compatibles. Contrairement aux PCB conventionnels, les circuits en céramique sont le seul circuit qui peut être utilisé pour créer des modules de transmission.

Carte d'interconnexion multicouche

L'un des principaux arguments de vente des PCB en céramique est que leur capacité est supérieure à celle des circuits imprimés conventionnels. En d'autres termes, par rapport au PCB traditionnel, le PCB en céramique utilise la même surface pour accueillir plus de composants. Par conséquent, il a plus d'applications potentielles en utilisant des PCB céramiques multicouches.

Circuit imprimé de simulation/numérique

Diverses sociétés informatiques utilisent des cartes de circuits céramiques à basse température (LTCC) pour créer des simulations avancées et des cartes numériques avec d'excellentes fonctions de suivi de circuit. Les sociétés d'ordinateurs personnels ont utilisé LTCC pour créer de nombreux circuits légers, réduisant ainsi le poids total du produit et minimisant les ecchymoses.

Panneaux solaires

HTCC et LTCC sont utilisés pour fabriquer des panneaux solaires et d'autres panneaux électriques photovoltaïques (PV). Le panneau photovoltaïque utilise la technologie des plaques céramiques multicouches pour assurer une durée de vie et une conductivité thermique suffisante.

Transmetteur électrique

Les modules de transmission d'énergie et de charge sans fil deviennent de plus en plus courants, devenant des équipements électroniques grand public. Ces dispositifs sont construits avec la technologie PCB en céramique en raison de leurs performances thermiques uniques et de leurs substrats en céramique de dissipation thermique.

Le circuit imprimé en céramique est utilisé pour générer des champs électromagnétiques, et l'énergie est transmise entre le récepteur et l'émetteur à travers le champ électromagnétique. La bobine inductive aide à transmettre l'électricité du champ électromagnétique d'origine et à la convertir en courant pour le circuit récepteur. Généralement, le circuit récepteur est constitué d'un matériau PCB à base de céramique.

Refroidisseur de semi-conducteur

De plus en plus d'appareils électroniques deviennent petits. Derrière la miniaturisation de l'électronique grand public se cachent des puces semi-conductrices, et les puces semi-conductrices deviennent de plus en plus petites chaque année. Les puces semi-conductrices utilisent la technologie de micro-fabrication pour obtenir une intégration à haute vitesse plus élevée tout en conservant la meilleure capacité de suivi. Les PCB traditionnels ne peuvent pas répondre aux fonctions de circuit requises par les puces semi-conductrices modernes. Cependant, l'émergence des circuits semi-conducteurs à base de céramique a conduit à une excellente intégration et performance entre les composants des micro-circuits. Par conséquent, les substrats de PCB en céramique sont généralement considérés comme l'avenir de la technologie des semi-conducteurs.

LED haute puissance

Le substrat en céramique fournit la meilleure base pour les lumières LED haute puissance. Contrairement aux PCB traditionnels, le circuit en céramique utilise la technologie des couches épaisses pour maximiser l'efficacité thermique. En conséquence, la chaleur générée par les lumières LED (environ 70 % des calories des LED) n'affecte pas l'efficacité de fonctionnement du circuit. En d'autres termes, seul le circuit céramique peut fournir le niveau d'efficacité thermique requis pour la lueur des LED. Lorsque la LED est construite sur des circuits en céramique, aucun matériau d'interface thermique (également appelé radiateur). Par conséquent, si le fabricant utilise des circuits en céramique, les matériaux nécessaires pour produire et entretenir les lampes à LED seront moindres.

Type de circuit imprimé en céramique

Alumine

Également connu sous le nom d'AL2O3 et PCB à base métallique. L'alumine est un type de PCB. Il utilise une conductivité thermique diesel et un matériau d'isolation électrique entre les métaux d'aluminium et les couches de cuivre. C'est le PCB préféré impliquant la dissipation thermique et le maintien et le contrôle de la température globale. La structure en aluminium est généralement composée de trois couches. Une couche de circuit en cuivre d'environ 1 à 10 onces. Épaisse, la couche d'isolation en matériau de conductivité thermique et d'isolation électrique, et la couche de base en base de cuivre ou d'aluminium. Il existe plusieurs types de PCB en aluminium. Il existe des types flexibles, des types mixtes, des types multicouches et des types de pores.

Ain

L'Ain, également connu sous le nom de nitrure d'aluminium, est un nouveau matériau et a été développé en tant que produit commercial. Au cours des deux dernières décennies, il a les caractéristiques de la réplication et du contrôle. L'Ain est un choix efficace car il présente de bonnes performances diélectriques, un faible coefficient de dilatation thermique, une conductivité thermique élevée et une non-réactivité aux produits chimiques artisanaux semi-conducteurs ordinaires. Les circuits imprimés en nitrure d'aluminium sont généralement utilisés pour les radiateurs, les emballages d'équipements à micro-ondes, les composants de traitement des métaux en fusion, les substrats d'emballage électronique et les dispositifs fixes et isolants de la salle de traitement des semi-conducteurs.