I PCB in ceramica in ceramica utilizzano la ceramica come materiale di base e richiedono temperature di produzione molto più elevate rispetto ad altri PCB. Come materiali di base per PCB, la ceramica utilizzata per i PCB presenta i vantaggi sia dell'FR4 che del metallo. I materiali FR4 sono elettricamente isolanti, ma la conduttività termica è scarsa; alluminio e rame hanno un'eccellente conduttività termica, ma sono conduttori. I PCB in ceramica hanno una buona conduttività termica e non richiedono uno strato di isolamento elettrico poiché la ceramica è un buon isolante.

Quando i PCB in ceramica sono montati con chip LED, circuiti integrati e altri componenti, diventano PCBA in ceramica. I LED possono essere assemblati sui PCB in ceramica mediante wire bonding o metodo flip-chip. I PCBA in ceramica sono solitamente le parti principali nelle applicazioni ad alta potenza e alta frequenza, come controller di potenza per auto, sistemi ottici variabili, convertitori di scambio, batterie solari, luci LED ad alta corrente...

Perché il PCB in ceramica è così popolare?

Elevata espansione termica

Il primo motivo per cui le schede ceramiche sono così apprezzate nel settore dell'elettronica è il loro eccellente coefficiente di dilatazione termica. È bene notare che la trasmissione del calore della base in ceramica corrisponde quasi al silicio e può fungere da materiale di connessione. Inoltre, puoi usarlo come isolante. Pertanto, c'è il massimo utilizzo per le proprietà termiche dei pannelli ceramici, anche in condizioni avverse.

Stabilità

L'applicazione della ceramica porta una capacità dielettrica stabile e puoi modificare il bilanciamento in una perdita parziale di radiofrequenza per aumentare la potenza del tuo dispositivo. Tuttavia, nonostante la tenacità superficiale, i materiali ceramici presentano una resistenza intrinseca contro l'erosione chimica. La resistenza chimica della ceramica può trasformarsi in resistenza ai liquidi e all'umidità.

Versatilità

È possibile creare diversi casi d'uso per integrare una scheda con anima in metallo con un'elevata dilatazione termica. Inoltre, è ancora possibile trasformare il nucleo metallico in conduttori affidabili utilizzando la tecnica della sinterizzazione. Pertanto, l'applicazione del PCB in ceramica è vantaggiosa a causa delle sue elevate temperature di elaborazione.

Durabilità

Il processo di fabbricazione del pannello in ceramica crea durata grazie all'uso di proprietà uniche, come la tenacità. Ciò impedisce al tuo PCB di usurarsi. Quindi puoi essere certo che non cambierai presto il tuo PCB a causa della sua capacità di invecchiamento lento. Inoltre, l'elevata resistenza termica del PCB ceramico fa supporre un processo di decomposizione decelerato.

Adattabilità

Infine, l'uso di anime metalliche può fungere da supporti rigidi che offrono rigidità meccanica. Questa proprietà facilita l'utilizzo dei PCB ceramici in qualsiasi stato della materia, grazie all'elevata resistenza alla corrosione e alla normale usura.

I vantaggi del PCB in ceramica

La dissipazione del calore è il vantaggio chiave che la ceramica ha rispetto a materiali più convenzionali come FR-4 e PCB rivestiti in metallo. Poiché i componenti sono posizionati direttamente sulle schede e non esiste uno strato di isolamento, il flusso di calore attraverso le schede è molto più efficiente. Inoltre, il materiale ceramico può soffrire di temperature di esercizio elevate (fino a 350°C), inoltre ha un coefficiente di espansione termica (CTE) piuttosto basso, consentendo ulteriori opzioni di compatibilità per la progettazione di circuiti stampati.

Rispetto ai PCB tradizionali i cui materiali di substrato sono fibra di vetro epossidica, poliimmide, polistirene e resina fenolica, i PCB in ceramica presentano le seguenti proprietà:

Eccellente conducibilità termica

Resistere all'erosione chimica

Intensità meccanica compatibile

Semplifica l'implementazione del tracciamento ad alta densità

Compatibilità dei componenti CTA

L'ultimo punto

I PCB tradizionali combinati con substrati di fondazione organici progrediscono verso una densità straordinaria, un'elevata affidabilità, una buona precisione e durata con l'introduzione della tecnologia dei chip nell'industria elettronica. I circuiti stampati in ceramica sono infatti un nuovo tipo di PCB che sta guadagnando importanza nell'industria elettronica grazie alle loro caratteristiche distintive.

I PCB in ceramica offrono numerosi vantaggi rispetto alle schede convenzionali. I PCB in ceramica sono più adattabili, meno complessi e funzionano meglio dei circuiti stampati convenzionali grazie alla loro superiore conduttività termica e al basso coefficiente di espansione (CTE). Gli ingegneri ritengono che questi PCB siano la scelta migliore per la miniaturizzazione di gadget elettrici all'avanguardia. Si spera che tu abbia avuto l'idea di come conoscere il miglior PCB in ceramica e ora puoi scegliere quello migliore per te.