La diferència entre les PCB ceràmiques i les PCB FR4 tradicionals

Abans de discutir aquest tema, primer entenem què són les PCB ceràmiques i què són les PCB FR4.

La placa de circuit ceràmica fa referència a un tipus de placa de circuit fabricada a base de materials ceràmics, també coneguda com a PCB ceràmica (placa de circuit imprès). A diferència dels substrats comuns de plàstic reforçat amb fibra de vidre (FR-4), les plaques de circuit ceràmiques utilitzen substrats ceràmics, que poden proporcionar una major estabilitat a la temperatura, una millor resistència mecànica, millors propietats dielèctriques i una vida útil més llarga. Les PCB ceràmiques s'utilitzen principalment en circuits d'alta temperatura, alta freqüència i alta potència, com ara llums LED, amplificadors de potència, làsers semiconductors, transceptors de RF, sensors i dispositius de microones.

Una placa de circuits impresos (PCB) fa referència a un material bàsic per a components electrònics, també conegut com a placa de circuit imprès (PCB). És un suport per muntar components electrònics imprimint patrons de circuits metàl·lics sobre substrats no conductors i després creant vies conductores mitjançant processos com la corrosió química, el coure electrolític i la perforació.

A continuació es mostra una comparació entre la CCL ceràmica i la FR4 CCL, incloent-hi les seves diferències, avantatges i desavantatges.

PCB de ceràmica

Camps d'aplicació de diferents materials:

Ceràmica d'alúmina (Al2O3): Té un excel·lent aïllament, estabilitat a altes temperatures, duresa i resistència mecànica, cosa que la fa adequada per a dispositius electrònics d'alta potència.

Ceràmica de nitrur d'alumini (AlN): Amb una alta conductivitat tèrmica i una bona estabilitat tèrmica, és adequada per a dispositius electrònics d'alta potència i camps d'il·luminació LED.

Ceràmica de zircònia (ZrO2): amb alta resistència, alta duresa i resistència al desgast, és adequada per a equips elèctrics d'alta tensió.

Camps d'aplicació de diferents processos:

HTCC (ceràmica cocida a alta temperatura): adequada per a aplicacions d'alta temperatura i alta potència, com ara electrònica de potència, aeroespacial, comunicació per satèl·lit, comunicació òptica, equips mèdics, electrònica d'automoció, petroquímica i altres indústries. Exemples de productes inclouen LED d'alta potència, amplificadors de potència, inductors, sensors, condensadors d'emmagatzematge d'energia, etc.

LTCC (ceràmica de cocció a baixa temperatura): adequada per a la fabricació de dispositius de microones com ara RF, microones, antenes, sensors, filtres, divisors de potència, etc. A més, també es pot utilitzar en camps mèdic, automoció, aeroespacial, comunicació, electrònica i altres. Exemples de productes inclouen mòduls de microones, mòduls d'antena, sensors de pressió, sensors de gas, sensors d'acceleració, filtres de microones, divisors de potència, etc.

DBC (Coure d'enllaç directe): Apte per a la dissipació de calor de dispositius semiconductors d'alta potència (com ara IGBT, MOSFET, GaN, SiC, etc.) amb una excel·lent conductivitat tèrmica i resistència mecànica. Alguns exemples de productes inclouen mòduls de potència, electrònica de potència, controladors de vehicles elèctrics, etc.

DPC (placa de circuit imprès multicapa de coure de placa directa): s'utilitza principalment per a la dissipació de calor de llums LED d'alta potència amb les característiques d'alta intensitat, alta conductivitat tèrmica i alt rendiment elèctric. Exemples de productes inclouen llums LED, LED UV, LED COB, etc.

LAM (Metal·lització per activació làser per a laminats metàl·lics ceràmics híbrids): es pot utilitzar per a la dissipació de calor i l'optimització del rendiment elèctric en llums LED d'alta potència, mòduls de potència, vehicles elèctrics i altres camps. Alguns exemples de productes inclouen llums LED, mòduls de potència, controladors de motors de vehicles elèctrics, etc.

PCB FR4

Les plaques portadores de circuits integrats, les plaques rígides flexibles i les plaques HDI cegues/enterrades són tipus de PCB d'ús comú, que s'apliquen en diferents indústries i productes de la manera següent:

Placa portadora de circuits integrats: és una placa de circuits impresos d'ús comú, principalment utilitzada per a proves i producció de xips en dispositius electrònics. Les aplicacions comunes inclouen la producció de semiconductors, la fabricació electrònica, l'aeroespacial, l'exèrcit i altres camps.

Placa rígid-flexible: és una placa de material compost que combina FPC amb PCB rígid, amb els avantatges de les plaques de circuits flexibles i rígides. Les aplicacions comunes inclouen electrònica de consum, equips mèdics, electrònica d'automoció, aeroespacial i altres camps.

Placa de circuits impresos HDI cega/enterrada: és una placa de circuits impresos d'interconnexió d'alta densitat amb una densitat de línia més alta i una obertura més petita per aconseguir un embalatge més petit i un rendiment més alt. Les aplicacions habituals inclouen comunicacions mòbils, ordinadors, electrònica de consum i altres camps.