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A Venture Electronics oferece PCBs de cerâmica para suas necessidades

PCBs de cerâmica com alta condutividade térmica, mas com baixo coeficiente de expansão, têm uma vantagem em comparação com placas tradicionais, como FR4. Venture Electronics tem a vantagem para a produção de PCB de cerâmica

  • Gama completa de materiais PCB cerâmicos em estoque
  • Capacidade total mensal de 600000 conjuntos
  • Todos os processos internos.

Seu principal fabricante de PCB de cerâmica na China

Localize na província de Hunan, China, onde o novo local de produção da Venture Electronics, 300 funcionários, com 2 turnos e 26 dias úteis por mês, podemos atender a todos os seus requisitos para PCBs de cerâmica e substratos de cerâmica com materiais DPC (Direct Plating Copper), como Óxido de alumínio ((Al2O3) e nitreto de alumínio (AlN).

Os PCBs cerâmicos são perfeitos para aplicações como LEDs de alta corrente, controladores de potência, conversores de câmbio e reguladores de potência em automóveis, amplificadores de áudio e transistores de alta potência.

Isolante térmico

PCB de cerâmica pode funcionar com segurança em temperaturas de até 350 ℃

sensor

O PCB de cerâmica pode substituir o PCB tradicional por um design menos complexo e melhor desempenho, como sensores de proximidade

LED de alta potência

PCB de cerâmica pode resolver perfeitamente o problema de dissipação de calor do LED de alta potência

Eletrônica de semicondutores

O PCB de cerâmica possui alta condutividade térmica e baixa resistência térmica que aumentam a eficiência e a vida útil dos semicondutores

Aplicação solar

PCB de cerâmica melhorou a eficiência de trabalho para sistemas solares, como inversor solar

Módulo de memória

PCB de cerâmica é o pacote de cerâmica preferido durante a conexão elétrica no módulo de memória

Material PCB cerâmico DPC (Direct Plating Cobre)

O material de PCB de cerâmica DPC é nosso principal material para a construção de PCBs de cerâmica, nossa principal fonte atual de óxido de alumínio (Al2O3) e nitreto de alumínio (AlN) são da Ningxia Ascendus New Material Co., Ltd, que pode nos fornecer 350000 conjuntos por mês. Espessura padrão: 0.15 mm, 0.38 mm; 0.5 mm, 0.635 mm; 0.8 mm, 1.0 mm, 1.2 mm; 1.5 mm; 2.0 mm.
Por favor, observe se a espessura dos materiais de PCB de cerâmica necessária for inferior a 0.15 mm ou, mais de 2.0 mm, esses tipos de espessuras precisarão ser feitos sob medida.

DPC-Materiais-cerâmicos
Capacidades de Cerâmica-PCB

Capacidades de PCB de Cerâmica

Placa de circuito impresso de cerâmica inclui PCB de alumina (Al2O3), PCB de nitreto de alumínio (AIN), por sua alta pressão, alto isolamento, alta frequência e desempenho de alta temperatura, podemos construir de acordo com todas as suas aplicações.

Por este gráfico de recursos de PCB de cerâmica, você pode ter uma breve compreensão do que podemos fazer.

Guia de Design de PCB Cerâmico

Ao escolher um fabricante de PCB, pense na otimização de custos, uso de material, prazo de entrega e muito mais. A Venture electronics é seu parceiro de referência, pois seguimos os mais recentes padrões e tolerâncias IPC e regras DFM para melhor se adequar ao seu próximo projeto de PCB de cerâmica.

Devido às características especiais das placas de cerâmica, você não pode projetar PCBs de cerâmica seguindo as regras normais de design de PCB FR4, então esperamos que este guia de design de PCB de cerâmica possa ser útil.

Guia de Design de PCB Cerâmico

Ceramic PCB Productoin, Venture Electronics é o seu principal fabricante de soluções de PCB cerâmica off-shore.

Máquina de perfuração a laser
Produção de PCB Cerâmico

Aqui temos os equipamentos de ponta para entregar a melhor Engenharia de PCB cerâmica aliada à velocidade, preço e possibilidades da China.

Vantagens de aplicação do PCB de cerâmica

Vantagens do PCB Cerâmico de Óxido de Alumínio (Al2O3) em Aplicação Automotiva

O óxido de alumínio (Al2O3) tem um valor extremamente importante para melhorar o desempenho dos automóveis, reduzindo o consumo de combustível e a poluição dos gases de escape. Especialmente depois de ser aplicado em motores de automóveis, sensores e amortecedores. Em um motor de carro, a temperatura durante a operação pode chegar a 350 ℃, no entanto, o substrato cerâmico de alumina pode suportar uma alta temperatura até 1000 ℃. Durante este tempo, os materiais de óxido de alumínio (Al2O3) não só podem ser estabilizados de serem danificados pela alta temperatura, mas a energia térmica que não é dissipada pode ser recuperada pelo turbocompressor e pela turbina de potência para recuperar a energia do gás quente e, em seguida, a eficiência térmica é melhorada, tornando o motor mais rápido.

Vantagens do PCB Cerâmico de Nitreto de Alumínio (AlN) na Aplicação do Sensor

A placa de circuito de cerâmica tem alta condutividade térmica (nitreto de alumínio (AlN) Nitreto de alumínio (AlN) PCB de cerâmica tem condutividade térmica de 170 W/(mK) ~ 220 W/(mK)), que pode efetivamente dissipar o calor quando o chip está funcionando , garantindo que o sinal do sensor não seja distorcido; A boa força de ligação da cerâmica e do circuito fará com que o circuito caia. O coeficiente de expansão térmica da placa de circuito cerâmico e o chip são combinados, tornando o produto mais confiável; a cerâmica não contém ingredientes orgânicos, mesmo em alta temperatura, alta vibração e ambiente corrosivo do carro. O sinal é eficiente, sensível e preciso.

Pcb Cerâmico
CaracterísticaParâmetro (in)Parâmetro (mm)
Camadas1 – 1001 – 100
Tamanho máximo da placa4.3 ″ x 4.3 ″109 x 109mm
Espessura mínima da placa - 1-2 (camadas)6 mil0.15mm
Espessura mínima da placa - 4 (camadas)8 mil0.2mm
Espessura mínima da placa - 6 (camadas)12 mil0.3mm
Faixa de espessura da placa6mil / 79mil0.15 - 2.0mm
Espessura máxima de cobre17oz600um
Largura / Espaço Mínimo da Linha2mil / 2mil0.05 / 0.05mm
Tamanho mínimo do furo2.4 mil0.06mm
PTH Dia. Tolerância± 1mil± 0.025mm
NPTH Dia. Tolerância± 1mil± 0.025mm
Desvio da Posição do Furo± 1.2mil± 0.03mm
Tolerância de estrutura de tópicos2 mil± 0.05mm
Passo S/M3 mil0.075mm
Proporção da tela10:110:1
Choque térmico5 x 10 segundos @ 2885 x 10 segundos @ 288
Warp & Twist<= 3%<= 3%
inflamabilidade94V-094V-0
Controle de impedância± 5%± 7%

Nossos principais clientes de placas de cerâmica

  • PCB de cerâmica Principal cliente 1
  • PCB Cerâmico Principal cliente
  • PCB Cerâmico Principal cliente
  • PCB Cerâmico Principal cliente

Seu fabricante e fornecedor confiável de PCB de cerâmica

Quando falamos de PCB de cerâmica, talvez você tenha em mente telha cerâmica, porcelana cerâmica, mas aqui na indústria de PCB, a cerâmica a que nos referimos é “cerâmica fina (também conhecida como cerâmica avançada ou cerâmica nova)”, é um tipo de material de engenharia com composições químicas que são ajustadas com precisão usando pós brutos refinados ou sintetizados e métodos bem controlados de formação, sinterização e processamento.

Normalmente tratamos PCB de cerâmica (placa de circuito impresso) como um tipo de PCB de núcleo metálico. É importante entender que existem muitas aplicações em que o uso de uma placa FR4 ou placa de circuito impresso com núcleo de metal (MCPCB) tais como PCB de alumínio e PCB de liga de cobre são indicados e perfeitamente aceitáveis. No entanto, em certas aplicações, sugerimos que você use PCB de cerâmica para evitar colocar seu produto em risco. Esses aplicativos incluem:

  • LEDs de alta corrente
  • Automóveis, especialmente controladores de potência, conversores de câmbio e reguladores de potência para carros
  • Matrizes IC
  • Dispositivos de refrigeração semicondutores
  • Amplificadores de áudio
  • Transistores de alta potência
  • Substratos de células solares

Venture oferece PCB de cerâmica (placas de circuito impresso) para seus produtos de alta condutividade térmica. Os PCBs de cerâmica têm uma vantagem sobre os PCBs tradicionais feitos de outros materiais (como FR4). Isso ocorre porque a placa cerâmica fornece substratos adequados para circuitos eletrônicos que possuem alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão (CTE).

  • Gama completa de materiais PCB cerâmicos em estoque
  • Sem requisito mínimo de pedido, cerâmica Prototipagem PCB ordem a partir de 1 pcs
  • 7/24 Vendas ao vivo e suporte técnico
  • 24 horas de protótipo de PCB de cerâmica agilizar serviços

O PCB de cerâmica multicamada é extremamente versátil e pode substituir um PCB FR4 completamente tradicional com um design menos complexo e desempenho mais forte. Atualmente, existem três substratos básicos para fazer PCB de cerâmica e diferentes tecnologias de fabricação de placas de circuito de cerâmica, usaremos um substrato diferente.

  • Óxido de Alumínio (Al2O3)
  • Nitreto de Alumínio (AIN)
  • BeO

Como durante o processo de fabricação a toxicidade do BeO não é ecologicamente correta, agora o material mais popular ainda é o Al2O3 (mais barato) e o AIN (caro).

Através de nossos serviços de resposta rápida de 2 horas de nossa equipe de vendas e suporte técnico 24 horas por dia, 7 dias por semana, e excelente serviço pós-venda, seremos seu melhor fabricante de PCB de cerâmica na China. Na Venture, podemos responder a quaisquer perguntas sobre PCB de cerâmica que você possa ter, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco a qualquer momento.


PCB de cerâmica - O guia definitivo

placa de cerâmica

Neste guia, vamos entender os benefícios, desvantagens e tipos de PCBs de cerâmica.

Você então conhecerá os substratos cerâmicos de PCB, prototipagem, fabricação, montagem e processos de fabricação.

Depois disso, continuaremos a examinar as várias considerações que você deve fazer ao identificar um fabricante desses PCBs.

Em seguida, coroamos tudo explorando algumas áreas onde o PCB de cerâmica é aplicável.

O que é cerâmica PCB?

PCBs de cerâmica têm placas de circuito impresso que são feitas usando materiais cerâmicos eletrônicos. Você pode fazer isso em várias formas que atendam às suas necessidades.

PCB de cerâmica

PCB de cerâmica

PCBs de cerâmica têm algumas das características mais marcantes.

Resistem a altas temperaturas e possuem alto desempenho de isolamento elétrico, entre outras vantagens.

Por que escolher placas de circuito impresso de cerâmica?

Francamente, existem muitas razões que farão você querer ir para PCBs de cerâmica em vez de outras opções. Eles são preferidos principalmente por causa de:

placa de circuito impresso de cerâmica

placa de circuito impresso de cerâmica

1. Temperatura de operação mais alta

Placas de circuito impresso de cerâmica serão úteis para seus dispositivos que operam sob temperaturas muito altas.

Essa qualidade os torna únicos em comparação com outras placas de circuito que provavelmente falharão quando expostas a altas temperaturas.

Mesmo em temperaturas de até 350 ºC, seus dispositivos ainda funcionarão de forma eficiente e eficaz.

2. Coeficiente de expansão inferior

A placa de circuito cerâmico também garante baixo coeficientes de expansão térmica. Como resultado, eles apresentam menores riscos de distorção resultantes de flutuações de temperatura.

Normalmente, quando você usa materiais covalentes, incluindo diamante, carboneto de silício e nitreto de silício, são estabelecidas ligações mais fortes.

Isso, portanto, garante baixos coeficientes na expansão térmica.

3. Boas Propriedades Térmicas

Isso se refere à capacidade da placa de circuito cerâmico de conduzir calor.

PCBs de cerâmica têm alta estabilidade térmica. Isso informa excelentes propriedades elétricas para sua placa de circuito.

4. Eles também apresentam alto módulo

Isso torna as placas de circuito de cerâmica o PCB mais eficaz para dispositivos que funcionam sob condições térmicas flutuantes.

5. Desempenho Superior de Alta Frequência

As placas de circuito impresso de cerâmica também oferecem excelente desempenho de alta frequência. Isso é essencial para determinar a impedância e a largura de banda do caminho de transmissão.

O material dielétrico encontrado em circuitos cerâmicos melhora o desempenho da frequência porque limita a impedância no caminho do sinal.

6. Reduz o custo inicial de investimento em montagem de PCB de cerâmica

Com os circuitos cerâmicos você diminuirá os testes e o número de inserções necessárias, ao contrário de outras placas de circuito, devido ao material utilizado.

O processo de montagem também é mais curto em comparação com os outros circuitos.

7. A capacidade de integrar o conjunto de PCB de cerâmica garante o tamanho do pacote pequeno

PCB de cerâmica também pode integrar muitos circuitos eletrônicos em uma pequena peça plana. Isso permite que você transforme seu PCB de cerâmica em um pacote menor em comparação com outras placas de circuito.

Essa integração também torna os PCBs cerâmicos mais rápidos em seu desempenho.

8. Camadas de Processamento Paralelo em PCB Cerâmico Garante a Eficácia de Custo em Pacote Denso

Com uma placa de circuito impresso de cerâmica, você está em condições de realizar o processamento paralelo das camadas. Isso o torna econômico, especialmente em embalagens densas.

Isso é diferente de outras placas de circuito impresso cujas camadas não podem ser processadas da mesma maneira.

9. Com 0% de absorção de água, obter pacotes herméticos é mais fácil

Com a embalagem cerâmica, você também tem a opção de usar a embalagem hermética, mantendo assim a placa de circuito cerâmico hermética. Isso impede a passagem de oxigênio e outros gases.

Também tem a capacidade de impedir a absorção de água caso a embalagem seja exposta a tais condições.

Quais são as desvantagens do PCB de cerâmica?

Embora tenha todos esses pontos positivos, vejamos também alguns dos desafios ao usar PCBs de cerâmica.

placa de circuito cerâmico

placa de circuito cerâmico

1.Fragilidade

Um desafio que você enfrentará com essas placas é sua fragilidade. Este atributo também limita o tamanho do PCB que você pode fazer.

2. Caro

Existem muitos processos envolvidos na fabricação de PCBs cerâmicos. Adicionado com os materiais utilizados no processo, você achará um empreendimento caro.

Tipos de PCB de cerâmica

Tipos de PCB de cerâmicaTipos de PCB de cerâmica

· PCB de cerâmica de face única

Uma placa de circuito cerâmico de face única é aquela que possui os componentes condutores montados em um lado da placa.

Por outro lado, você terá a fiação condutora feita.

Esta é a placa de circuito impresso de cerâmica mais simples que você pode fazer.

Eles são os mais básicos; portanto, você pode usá-los em alguns dos dispositivos mais simples que você fabrica.

· PCB de cerâmica de dupla face

São placas de circuito impresso de cerâmica com duas camadas condutoras. Os componentes condutores podem assim ser montados em ambos os lados desta placa de circuito.

Isso torna possível que os traços se cruzem. Ao fazer isso, você terminará com um circuito altamente denso sem necessariamente soldá-los de um ponto a outro.

Eles são mais em comparação com placas cerâmicas de um lado. Você pode, assim, usá-los para fazer dispositivos mais complexos.

· PCB de cerâmica multicamada

Em PCBs de dupla face, temos apenas duas camadas condutoras. No entanto, em PCBs de cerâmica multicamadas, as camadas condutoras são mais do que duas. Essas camadas estão enterradas no centro do material.

Isso os torna um dos PCB cerâmicos mais eficazes para produtos complexos.

· PCB de cerâmica co-queimada de alta temperatura (HTCC)

A co-queima de alta temperatura é um método tradicional usado na fabricação. Isso é possível fazendo uma mistura de óxido de alumínio e um adesivo.

Outros materiais adicionados a esta mistura incluem um plastificante, lubrificante e solvente. Isso resulta em cerâmica bruta.

Esses PCBs cerâmicos são formados por rolos e revestidos por cortina. Você pode então prosseguir para implementar o rastreamento do circuito nos metais refratários, como tungstênio e molibdênio.

Ele passa por vários processos complexos, incluindo aquecimento, corte e laminação e cozimento.

Quando você fabrica PCBs de cerâmica usando co-queima de alta temperatura, você pode efetivamente fabricar placas de pequena escala. Isso também é eficaz para placas derivadas e circuitos transportadores.

Ao fazer placas em grande escala, esse método nunca é eficaz. Evite usar cerâmicas co-queimadas de alta temperatura, pois elas têm tolerância inadequada ao encolhimento. Eles também têm empenamento inadequado e geralmente têm resistência relativamente alta dos metais refratários.

· PCB de cerâmica co-queimada de baixa temperatura (LTCC)

Os PCBs cerâmicos co-queimados de baixa temperatura geralmente são fabricados usando uma mistura de vidro de cristal e compósito de vidro. Outro componente adicionado à mistura é o não-vidro com adesivo.

Você pode gerar a folha e o traçado do circuito e, em seguida, implementar usando pasta de ouro. Certifique-se de que a pasta de ouro tenha qualidades de alta condutividade.

Após o corte e a formação precisa, você pode colocá-lo em um forno a gás oxidante. Certifique-se de que a temperatura do forno esteja em 900°C para permitir o cozimento.

As placas de circuitos cerâmicos fabricadas usando este processo resultam na produção de uma pasta metálica valiosa.

Isso ajuda no rastreamento do circuito e no cozimento da placa de circuito. Estes são feitos desde que pequenas melhorias sejam feitas no cozimento do filme espesso.

Na mesma base, você pode melhorar a precisão do produto e a tolerância no que diz respeito ao encolhimento.

· PCB de cerâmica de filme espesso

Existem duas pastas espessas alternativas que podem ser impressas em uma base cerâmica.

Estes incluem pasta de ouro de filme espesso e sua alternativa, que é a pasta dielétrica.

Eles são levados ao forno a temperaturas abaixo de 1000°C. Embora este tipo de fabricação seja mais favorável para cerâmicas de grande escala, é evitado principalmente porque o ouro é caro.

Quando você implementa esse método, a tecnologia resultante é cobre de filme espesso. Este é o PCB cerâmico mais apreciado e aceito.

Para evitar a oxidação, o cozimento de tais PCBs de cerâmica é feito em gás nitrogênio. Esta é a consideração mais crucial para este método de produção.

Além disso, a geração no gás nitrogênio gerará para você pasta dielétrica. Isso dependerá da complexidade da estrutura de interconexão multicamada.

Fornecimento de componentes de PCB de cerâmica

O primeiro passo fonte de componentes de placa de circuito impresso de cerâmica está desenvolvendo um Lista de Materiais (BOM). Isso ajudará você a se lembrar de todos os componentes necessários, além de suas características precisas.

Dessa forma, você evitará o desperdício de recursos, garantindo que gaste apenas no que for necessário.

Após elaborar sua lista técnica, prossiga para identificar os melhores fabricantes dos componentes necessários.

Você pode obter esses fabricantes on-line navegando em seus sites. Isso também permitirá que você avalie fatores como custo, conhecimento, experiência, embalagem e recursos de envio.

Componentes de PCB de cerâmica

Componentes de PCB de cerâmica

Com base nesses fatores, você pode selecionar os fabricantes dos componentes necessários. Quando estiver totalmente convencido de que você identificou o melhor fornecedor, vá em frente e faça um pedido.

Substratos Cerâmicos de Placas de Circuito Impresso

Alguns dos componentes de PCB de cerâmica mais populares incluem o seguinte:

Óxido de Alumínio (Al2O3)

O óxido de alumínio também é conhecido como alumina. Este é o material mais popular que você pode usar para o seu PCB de cerâmica devido aos seguintes benefícios:

  • Em primeiro lugar, garante-lhe um bom isolamento elétrico.
  • Também garantirá que sua placa de circuito de cerâmica possa moderar o excesso de resistência mecânica.
  • O óxido de alumínio também possui excelente resistência à compressão.
  • Este material garantirá ainda que sua cerâmica seja dura o suficiente e garanta uma condutividade térmica moderada.
  • A alumina também possui resistência inigualável à corrosão e ao desgaste.
  • Possui excelentes propriedades de deslizamento e baixa densidade.
  • Essa cerâmica também pode funcionar em temperaturas de até 1,500°C.
  • Este metal também é relativamente barato.

Você pode obter Al2O3 de distribuidores.

Nitreto de Alumínio (AlN)

Este é outro material cerâmico com qualidades que você desejará.

  • Tem uma combinação de condutividade térmica muito alta e qualidades de isolamento elétrico desejáveis.
  • Além disso, possui excelentes propriedades de condutividade térmica.
  • A AlN garante-lhe uma elevada capacidade de isolamento elétrico.
  • Apresenta também resistência biaxial e baixa expansão térmica.

A desvantagem inerente a este metal é que é caro.

Você pode adquirir AlN de distribuidores autorizados.

BeO

O óxido de berílio, também conhecido como berílio, é um composto inorgânico.

É um isolante elétrico notável e garante uma condutividade térmica muito alta. Isso se destaca entre todos os outros não-metais, exceto o diamante.

Esta condutividade térmica também excede a da maioria dos metais.

Você pode obter este metal dos distribuidores. No entanto, você deve notar que este metal é prejudicial ao meio ambiente devido à sua toxicidade.

Características do PCB de cerâmica

PCB de cerâmica

Características da placa de cerâmica

·Virada Rápida

Com uma proporção de perfuração de 18:1, os PCBs de cerâmica têm giro rápido. Isso lhes dá vantagem sobre outros PCBs sob a classificação FR4.

·Grande variedade

Os PCBs cerâmicos fornecem quase todas as demandas do seu dispositivo em termos de camadas. No mínimo, o PCB pode ter uma única camada.

Isso pode ser de até 32 camadas, dependendo de suas especificações.

·Quantidades de Produção

O tamanho máximo do painel deve medir até 24 x 40. Isso é igual a 609.6 x 1016 mm. Isso lhe dá a capacidade de produzi-lo em grandes quantidades, dependendo do dispositivo pretendido.

· Vias e microvias enterradas às cegas

Outra característica dos PCBs cerâmicos é o enterro cego vias. As microvias também são cegas e enterradas. Isso o torna diferente dos PCBs FR4 cujas vias e microvias estão expostas.

Tipos de Vias em PCB Cerâmico

Tipos de vias em PCB de cerâmica

Cobre Espesso

Cobre grosso, que ajuda no controle da impedância.

Projeto e fabricação de PCB de cerâmica

PCB de cerâmica de alumina

 PCB de cerâmica de alumina

Design de PCB de cerâmica passo a passo

PCBs de cerâmica são diferentes de outros PCBs FR4 comuns. Como tal, existem algumas considerações em seu design. Use a seguinte diretriz passo a passo ao projetar placas de circuito impresso de cerâmica.

Design PCBDesign de PCB

Passo 1: Fonte de material condutor. Isso geralmente é cobre de espessura variando entre 0.1 mm -0.3 mm.

Passo 2: Certifique-se de observar a espessura de cobre recomendada em relação ao espaço e largura do traço. Para 0.1 mm de espessura de cobre, o espaço e a largura do traço devem ser de 0.3 mm; enquanto cobre de 0.2 mm, exigirá espaço e largura de 0.4 mm.

Passo 3: Certifique-se de que existe uma área de trabalho adequada, que deve medir cerca de 126 x 176 mm.

Existem dois substratos principais que são usados ​​no projeto de PCBs de cerâmica. Estes incluem Al2O3 e AlN.

A espessura do substrato deve ser de 0.25 mm. Isso raramente é usado porque é caro.

Você também pode projetar a espessura para 0.38 mm, 0.50 mm, 0.63 mm (padrão), 0.76 mm e 1.0 mm para Al2O3. Ainda assim, para AlN, você pode fazer a espessura de 1.27 mm.

Passo 4: Após atingir a espessura do substrato, certifique-se de deixar uma margem de 0.3 mm entre o traço e a borda da placa.

Isso deve ser feito em cada lado da espessura do cobre em um intervalo de 0.1 mm. Na espessura de cobre de 0.2 mm, a margem deve ser de 0.4 mm. Na espessura de cobre de 0.3 mm, certifique-se de que a margem seja de 0.5 mm.

Passo 5: O próximo passo é realizar um acabamento superficial. Faça isso usando níquel. Você também tem a opção de chapeamento de agosto para o acabamento da superfície.

Fabricação de PCB Cerâmico

  1. Processo de circuito de filme fino

Primeiro, você precisará gerar os padrões de circuito ultra-linha, que são formados no substrato cerâmico. Você tem várias maneiras pelas quais você pode conseguir isso:

  • A primeira opção é a pulverização catódica com magnetron.
  • Você também pode realizar litografia padrão.
  • Há também a opção de decapagem úmida a seco.
  • Você também pode realizar o espessamento por galvanoplastia.

No processamento de filme fino usando o processo de circuito de filme fino, metalize a cerâmica com magnetron sputtering.

  1. Processo de circuito de filme espesso

Existem vários processos de circuito de filme espesso à sua disposição. A primeira delas é a cerâmica co-queimada de alta temperatura. O segundo processo que você pode explorar é a cerâmica co-queimada de baixa temperatura. O cobre ligado diretamente também pode ser usado.

Estas são as etapas envolvidas:

  • Perfuração: Os furos que você perfurará mecanicamente na placa serão usados ​​para criar tubos de conexão. Esses tubos de conexão estarão entre as camadas de metal.
  • Furo de passagem chapeado: Depois de ter feito os furos entre as camadas de cobre, você não deve ligar os circuitos intermediários. Para conduzir a camada, você deve ter um furo na parede que ligará a linha.
  • Prensagem de filme seco: Aqui, você fará uma camada fotossensível.
  • Transferência de imagem da camada interna: Você pode usar a exposição para transferir a imagem do filme que você usará na superfície da placa.
  • A exposição da camada externa: Quando você terminar de anexar o filme fotossensível, a placa será semelhante às camadas internas. Este filme fotográfico definirá as áreas da sua PCB que devem ser revestidas e aquelas que não devem ser revestidas.
  • Sputtering Magnetron: Isso moverá o material do material de origem para o substrato para ajudar a realizar a deposição do filme.
  • Gravura – Formação de linhas externas: Este é um procedimento essencial para a fabricação de suas placas cerâmicas. Ele garante que materiais indesejados sejam removidos usando reações químicas.

O processo remove gráficos específicos. Você faz isso para expor o cobre a ser gravado.

  • Revestimento anti-soldagem: O objetivo principal da placa de circuito cerâmico é transportar componentes eletrônicos e atingir o objetivo de conexão.

Depois de completar sua placa de circuito, você terá que definir onde serão colocados os componentes eletrônicos e não eletrônicos.

Você deve proteger a área sem montagem usando material polimérico.

Prototipagem de placas de circuito impresso de cerâmica

Prototipagem geralmente abre caminho para a montagem real do seu PCB de cerâmica. Use o seguinte processo para criar seu protótipo de PCB de cerâmica.

Se você pretende fazer uma produção completa de PCB de cerâmica pronta para uso, precisará de um protótipo para design e fabricação também. As etapas para projetar e fabricar o protótipo são as que já descrevi nas seções anteriores deste guia.

PCB de óxido de alumínio PCB de óxido de alumínio – Foto cedida: Nano Technology Product Base

No entanto, se o seu for simplesmente para montar, você só precisará das seguintes etapas ao prototipar.

Etapa 1: estêncil de pasta de solda

Prossiga para aplicar uma pasta de solda na placa. Certifique-se de que a pasta esteja misturada com o fluxo. Isso fará com que a pasta derreta.

Você mistura a pasta com fluxo para fazê-la derreter. Isso é necessário para a colagem na superfície da placa.

O estêncil ajuda você a curvar os pontos designados nos quais a pasta de solda será aplicada

Passo 2: Escolha e coloque

Use uma máquina pick and place para posicionar os componentes de montagem em superfície. Isso facilitará a montagem de componentes no PCB.

O dispositivo irá ajudá-lo efetivamente a colocar os componentes cerâmicos do PCB nos locais pré-programados.

Etapa 3: solda de refluxo

Usando uma esteira transportadora, passe o PCB por um forno de refluxo. Existem vários aquecedores no forno que garantem que toda a pasta de solda derreta.

Prossiga para aquecer seu PCB de cerâmica e reduza as temperaturas para solidificar a solda derretida. Isso prende firmemente os componentes SMD em seu PCB de cerâmica.

Para placas cerâmicas de dupla face, faça um refluxo separado para cada lado.

Etapa 4: Inspeção e Controle de Qualidade

Faça uma inspeção para detectar erros na placa. Isso será útil para expor falhas na placa que podem ter ocorrido em estágios anteriores.

Você tem vários métodos de inspeção para escolher, incluindo exame manual, inspeção óptica automática e inspeção por raio-x.

Etapa 5: Inserir componentes do furo passante

Se o seu protótipo tiver componentes para furos passantes, prossiga para inseri-los.

Em seguida, use o método de solda por onda para soldar os componentes. Certos componentes podem precisar de solda manual. Se o protótipo tiver componentes em ambos os lados, solde os componentes do segundo lado manualmente para evitar danificar os já soldados.

Etapa 6: teste de funcionalidade

Este é o último estágio de prototipagem que sua PCB cerâmica terá que passar. Inspecione e anote todos os problemas detectados.

Se o protótipo for satisfatório, prossiga com a montagem propriamente dita. Caso contrário, você pode precisar fazer um novo protótipo.

Precauções no Processo de Fabricação de PCB Cerâmico

a) Iluminação

É importante trabalhar em um local bem iluminado porque a fabricação de PCBs de cerâmica é um processo complexo. Com um espaço de trabalho visualmente aprimorado, você poderá fabricar sua PCB com a máxima eficiência.

b) Pinos e Garfos

Certifique-se de trabalhar com os pinos e garfos apropriados nos tamanhos adequados.

Isso ocorre porque esses PCB incorporam vários componentes pequenos, que você precisa montar com precisão. Isso também ajudará a garantir que você não danifique os componentes.

c) Equipamento de segurança

Você também terá que usar equipamentos de segurança apropriados para garantir que você esteja bem protegido durante todo o processo.

Para proteger os olhos dos vapores emitidos pelos ácidos utilizados, use óculos de proteção. Isso também irá protegê-lo de partículas que podem voar durante a fabricação.

Em todo o processo de fabricação, certifique-se de usar luvas de mão para protegê-lo dos ácidos e produtos químicos nocivos. Estas luvas também permitem uma melhor aderência.

d) Verifique as conexões

Certifique-se de que a fonte de energia esteja funcionando de forma eficaz.

Você também deve garantir que haja compatibilidade com a voltagem exigida pela PCB.

Deixar de considerar isso pode levar a um curto-circuito. Há também a probabilidade de choques elétricos.

e) Instalação adequada dos componentes

A última precaução que você deve tomar é verificar todas as conexões e as instalações dos componentes.

Quando os contatos estão soltos, existe a probabilidade de curto-circuito. Você deve, portanto, garantir que todos os componentes estejam firmemente presos à placa.

Depois de terminar de juntar as camadas, é impossível corrigir os erros nas camadas internas. Você pode detectar erros usando a inspeção óptica dos painéis.

Processo de fabricação de PCB de cerâmica

Vamos agora examinar todo o processo de fabricação de um PCB de cerâmica. O processo segue os seguintes passos.

Diferentes tipos de PCB

 Diferentes tipos de PCB

Etapa 1: o projeto

Primeiro, crie o design para o PCB de cerâmica. Você pode conseguir isso usando um software de design. A calculadora de largura de rastreamento ajuda você a obter os detalhes das camadas interna e externa da placa.

Etapa 2: Imprimindo o design

Use uma impressora plotter para imprimir o desenho do PCB na placa. Isso produzirá um filme que fornece os detalhes das camadas.

Passo 3: Criando o Substrato

Passe o substrato por um forno para semi-curar. Isso fará a pré-ligação do cobre em ambos os lados da camada. Isso será posteriormente gravado para revelar o design dos filmes impressos.

Passo 4: Impressão de camadas internas

Monte um filme fotossensível feito de produtos químicos fotorreativos. Isso vai endurecer quando exposto à luz ultravioleta. Ao fazê-lo, as plantas serão alinhadas com a impressão real do quadro.

Etapa 5: luz ultravioleta

Depois de alinhar o resist e o laminado, passe a placa pela luz ultravioleta. Isso endurece o fotorresistente.

Lave a placa com uma solução alcalina para limpar o cobre indesejado, deixando intacto o fotorresistente endurecido.

Etapa 6: Camada e união

As camadas aguardam sua fusão nesta fase. As camadas externas são geralmente unidas com o substrato. Este processo tem duas etapas: camadas e colagem.

Os materiais da camada externa consistem nos substratos cobertos com uma fina folha de alumínio na parte superior e inferior do substrato. Este substrato também contém rastreamento de cobre.

Agora, este é o momento de unir as camadas. Você faz isso em uma mesa de aço pesada usando grampos de metal.

Em seguida, encaixe as camadas firmemente nos pinos que estão presos à mesa. Certifique-se de que eles se encaixem adequadamente para evitar deslocamento durante o alinhamento.

Você pode então proceder para colocar uma camada de pré-impregnação sobre a resina de alinhamento.

Encaixe a camada de substrato sobre o pré-impregnado antes de colocar a folha de cobre. Em seguida, mais folhas de pré-impregnado podem ficar em cima da camada de cobre.

PCB de materiais

Material PCB – Foto cortesia: Orbotec

Use folha de alumínio e placa de prensa de cobre e a pilha será concluída. Agora você está pronto para prendê-lo.

Para prensar, você usará um computador de colagem de prensa, que aquece a pilha antes de ser resfriada

Etapa 7: Exercício

Agora você pode fazer furos na placa da pilha com a máxima precisão. Certifique-se de que os furos sejam perfurados na largura de um fio de cabelo.

Use um localizador de raios-x para identificar os pontos-alvo de perfuração adequados.

Antes de começar a perfurar, certifique-se de colocar a placa em um material amortecedor sob o alvo de perfuração. Isso ajudará a garantir que o furo promulgado esteja limpo.

Essas brocas auxiliadas por computador geralmente têm fusos acionados por ar que giram em torno de 150 rpm. Isso pode induzir em erro que a broca acontece em um flash.

Durante o processo de furação, cada furo precisa de seu momento especial com a broca.

Etapa 8: Chapeamento e Deposição de Cobre

É aqui que você funde as várias camadas.

Depois de limpar completamente o painel, você pode proceder à lavagem usando vários banhos químicos.

Ao fazer os banhos, o processo de deposição química depositará uma fina camada de cobre na superfície do painel. Isso geralmente tem cerca de um mícron de espessura.

O cobre entrará em furos gerados anteriormente.

Antes desta etapa, as superfícies internas dos furos são expostas ao substrato. Os banhos de cobre irão ajudá-lo a cobrir as paredes dos furos.

Etapa 9: Imagem da camada externa

Nesta etapa, você aplicará novamente o fotorresistente ao painel.

Passe o painel preparado pela sala amarela. As luzes amarelas não carregam níveis de UV que podem afetar a fotorresistência.

Para evitar desalinhamento com o painel, prenda as transparências de tinta preta.

Quando o painel e o estêncil entrarem em contato, um gerador os explodirá com alta luz UV. Isso irá endurecer ainda mais o fotorresistente.

Você pode então passar o painel por uma máquina que removerá o resiste não endurecido, que é protegido pela opacidade da tinta preta. Nesse processo, você invadirá as camadas internas.

Você deve então proceder à inspeção das placas externas, removendo todos os fotorresistes indesejados.

Etapa 10: Chapeamento

Devolva a placa para a sala de revestimento. Neste ponto, galvanize o painel com uma fina camada de cobre.

As seções do painel que você expôs do estágio fotorresistente da camada externa receberão galvanoplastia de cobre.

Após os banhos de cobreamento, o próximo passo é realizar o estanhamento do painel. Isto torna possível remover todos os restos de cobre deixados durante a fase de ataque.

Etapa 11: Gravura Final

O cobre desejado é protegido neste estágio à medida que você remove o cobre indesejado que permanecerá abaixo da camada de resistência.

Você pode usar soluções químicas para limpar o excesso de cobre. O estanho protegerá o cobre útil nesta fase.

A partir daqui, as áreas de condução e mesmo as ligações estão agora devidamente estabelecidas.

Etapa 12: Aplicação da máscara de solda

Antes de aplicar a máscara de solda em ambos os lados da placa, certifique-se de limpar a placa. Você deve então cobri-lo com tinta de máscara de solda epóxi e expô-lo à luz UV.

Em seguida, passe-o pela tinta da máscara de solda. As porções cobertas permanecerão não endurecidas, prontas para remoção.

Passe a tábua por um forno. Isso irá curar a máscara de solda.

Etapa 13: Acabamento de superfície

Para adicionar capacidade de solda ao seu PCB de cerâmica, coloque-o quimicamente com ouro ou prata. A maioria dos fabricantes prefere prata a ouro devido ao custo.

Etapa 14: Silkscreen

Você pode então prosseguir para completar o quadro, dando-lhe uma escrita a jato de tinta em sua superfície. Isso indicará toda a inovação importante do PCB. Passe seu PCB de cerâmica para o último estágio de revestimento e cura.

Etapa 15: Teste Elétrico

Este procedimento irá ajudá-lo a confirmar a funcionalidade do PCB.

Ele também testará a conformidade da placa com seu projeto original.

Etapa 16: Criação de Perfil e V-Scoring

Este é o último passo. Você cortará placas diferentes do painel que você fez.

Você tem dois métodos alternativos para conseguir isso. Você pode usar um roteador ou um v-groove. Ambas as maneiras permitirão que você retire facilmente as placas do painel.

Acabamento de Superfície para Placa de Circuito Impresso Cerâmico

O acabamento da superfície é um revestimento entre os componentes e a placa nua. Ele aumenta a capacidade de soldagem e garante proteção sobre os circuitos de cobre expostos.

Para adicionar capacidade de solda ao seu PCB de cerâmica, você pode galvanizá-lo quimicamente com ouro ou prata. A maioria dos fabricantes prefere prata a ouro devido ao custo.

Processo de montagem de PCB de cerâmica

PCB de cerâmica de nitreto de alumínio

PCB de cerâmica de nitreto de alumínio – Foto cedida: Circuitos Hitech

Passo 1: Verificação CAD

O primeiro passo em seu processo de montagem de PCB de cerâmica é verificar seu layout usando um sistema Computer Aided Design.

Isso permite que você verifique seu circuito cerâmico quanto a mau funcionamento imprevisto. Ele irá ajudá-lo a verificar todas as especificações de design.

Este aplicativo também ajuda você a detectar quaisquer componentes ausentes (não fornecidos) e redundantes.

Isso pode afetar negativamente o desempenho do seu PCB de cerâmica a longo prazo.

A identificação dessas falhas de projeto o protegerá de perdas financeiras, ajudando a minimizar os casos de placas sucateadas.

Etapa 2: Controle de qualidade de entrada (IQC)

Antes de prosseguir para a montagem do SMT, certifique-se de que todas as placas de entrada sejam verificadas.

Existem alguns requisitos que você deve verificar. Primeiro, verifique o número do modelo e as quantidades de acordo com a lista BOM.

Verifique se a forma da placa está quebrada ou deformada. Você também pode verificar se tem um pino quebrado ou se foi exposto à oxidação.

Passo 3: Impressão de pasta de solda

Antes de adicionar os componentes à placa cerâmica, você precisará adicionar pasta de solda nas áreas que requerem solda. Neste, coloque um estêncil fino de aço inoxidável sobre o PCB.

Isso permitirá que você aplique pasta de solda apenas nas áreas necessárias. Estas são as bases sobre as quais os componentes irão repousar na PCB completa.

Um acessório mecânico mantém o PCB e o estêncil de solda no lugar. Nas quantidades necessárias, o aplicador coloca a pasta de solda. A pasta é espalhada pelo estêncil pela máquina.

Quando o estêncil for removido, a pasta de solda permanecerá apenas nos locais pretendidos. Esta é uma parte essencial no controle do processo de montagem de placas cerâmicas.

Passo 4: Escolha e coloque

Depois de aplicar pasta de solda na placa de circuito de cerâmica, você pode prosseguir para a máquina de pegar e colocar. Isso colocará componentes de superfície no PCB.

SMDs são os componentes sem conector mais comuns em sua placa cerâmica. O dispositivo irá pegar e colocar esses componentes em sua placa usando a pega a vácuo.

Em seguida, ele move o componente para a estação de coleta e colocação. Nesta estação, o PCB é orientado e os SMDs colocados na superfície da placa.

Os componentes são posteriormente colocados na pasta de solda nos locais pré-programados.

Existem também componentes que você pode colocar na superfície do PCB manualmente, em oposição ao uso de uma máquina. Tais componentes podem então ser soldados na superfície da placa cerâmica na etapa seguinte.

Etapa 5: Soldagem de refluxo

Depois de colocar os componentes na placa cerâmica, certifique-se de enviá-los pelas máquinas de refluxo.

Isso é importante, pois ajudará na fusão e solidificação da pasta de solda, aterrando assim os componentes da placa cerâmica.

Quando esse processo termina, a placa cerâmica se move para uma esteira transportadora. Isto irá então movê-lo para um forno de refluxo.

Este forno é composto de muitos aquecedores que aquecem constantemente a placa, derretendo a solda na pasta de solda.

Etapa 6: Inspeção e Controle de Qualidade

Quando terminar de soldar os componentes de montagem em superfície após o processo de refluxo, avalie a qualidade da placa.

Em alguns casos, o processo de refluxo compromete a qualidade da conexão ou até mesmo leva à falta de conexão.

Esse movimento também pode resultar em curtos elétricos. Isso ocorre porque componentes mal colocados às vezes podem conectar partes de circuitos que, de outra forma, não deveriam se conectar.

Você deve verificar esses erros usando vários métodos de inspeção, incluindo:

· Verificações Manuais

Isso é possível para lotes menores. Você pode contratar os serviços de um inspetor de CQ para confirmar que o processo de refluxo foi eficaz.

Esta opção não é viável ao lidar com um grande número de placas

· Inspeção óptica automática (AOI)

Isso é mais apropriado para inspecionar lotes maiores de placas cerâmicas. Ele usa câmeras de alta potência para verificar o PCB.

As câmeras estão estrategicamente posicionadas em vários ângulos, de onde elas visualizam as conexões de solda.

Diferentes cores de luz avaliam a qualidade. Isso permite que a máquina de inspeção detecte solda de qualidade inferior.

AOI faz isso muito rápido.

· Inspeção automatizada de raios-X (AXI)

Este é outro método que você pode usar na inspeção de sua placa cerâmica. No entanto, não é comumente usado.

Este método detecta falhas, incluindo aberturas, curtos e até solda inadequada. Ele também detecta excesso de solda, peças elétricas omitidas e componentes desalinhados.

Durante esta inspeção, o AXI detecta e corrige os defeitos detectados.

Todas as conexões também são verificadas, incluindo aquelas embaixo do pacote do chip. Em placas de cerâmica, isso ainda é útil, pois ajudará você a ver através das camadas inferiores. Isso ajudará você a detectar qualquer problema subjacente.

Etapa 7: Inserção do componente através do orifício

Alguns PCBs cerâmicos também incorporam componentes passantes, além dos SMDs.

Esses componentes usam os orifícios para fazer a passagem de sinais de um lado da placa para o outro.

Existem diferentes métodos de soldagem que você pode usar com através do conjunto de PCB do furo:

· Soldagem manual

Este é um processo direto. Normalmente, uma pessoa insere e solda um componente em um PTH pré-definido.

Quando a primeira pessoa passa, o tabuleiro se move para a próxima estação. A segunda pessoa então insere um componente diferente.

Este ciclo continua até que todos os componentes sejam inseridos.

Isso pode revelar-se um processo longo, dependendo do número de componentes em questão. Todas as placas passam por esse processo.

A soldagem manual funciona melhor com pedidos pequenos e onde não há muitos componentes PTH envolvidos.

·Soldadura em onda

Esta é a versão automatizada da soldagem de componentes PTH. O processo é diferente do método manual.

Depois de colocar os componentes PTH no lugar, você transferirá a placa cerâmica em uma esteira transportadora.

Em seguida, passa por um forno especializado. No forno, a solda derretida lava o fundo da placa.

Todos os pinos são então soldados na parte inferior da placa de uma só vez.

Este método não é possível ao lidar com PCBs de dupla face.

Etapa 8: Revestimento Conformal

Dependendo do que você está desenvolvendo para o seu PCB de cerâmica, você pode precisar de um revestimento isolante.

Isso é semelhante a uma tinta espessa, mas pode ser opaca ou transparente.

Ele ajuda você a selar os componentes e os circuitos do PCB de cerâmica. Também ajuda a evitar que poeira, produtos químicos e até umidade ataquem o PCB de cerâmica.

Etapa 9: Inspeção Final e Teste Funcional

Após as etapas acima, você prossegue para inspecionar o PCB de cerâmica quanto à funcionalidade. Isso é o que é conhecido como um teste funcional.

O teste analisa a placa cerâmica, simulando as condições esperadas em que ela irá operar.

Execute a alimentação e os sinais simulados através da placa e, em seguida, monitore as propriedades elétricas da placa cerâmica.

Flutuações não aceitas em termos de tensão, corrente e saída de sinal mostram falha da placa cerâmica em atender aos padrões esperados.

Você tem as opções de retrabalhar tal placa ou desmantelá-la, dependendo da gravidade.

Etapa 10: Lavar e secar

O processo de fabricação pode ser sujo. Quando você solda os componentes, é provável que a pasta de solda deixe uma quantidade considerável de fluxo. A superfície da placa também pode ser contaminada pelo manuseio humano das placas.

Esses resíduos podem ser removidos usando um aparelho de lavagem de alta pressão de aço inoxidável. Isso deve ter água deionizada, que é a melhor para remover resíduos do PCB. Esta água não representa nenhuma ameaça para o dispositivo.

Após a lavagem, você precisará realizar um ciclo de secagem rápida.

Passo 11: Embalagem e Envio

Após a montagem, você pode embalar seus PCBs de cerâmica. Sua placa cerâmica está pronta para envio.

PCB de embalagemPCB de embalagem

Testando o conjunto de PCB de cerâmica

Para certificar-se de que seu PCB de cerâmica é de qualidade, o teste é obrigatório.

Os processos de montagem por que passa uma placa de circuito impresso de cerâmica são complexos. Isso traz a possibilidade de defeitos que vão desde o carregamento inadequado de componentes até falhas no equipamento SMT.

Como tal, é necessário realizar testes ao longo de todo o processo de produção. Isso ajuda você a detectar defeitos antecipadamente e a resolvê-los adequadamente.

Existem vários métodos de teste, que já mencionei nas seções anteriores.

Testando PCB

Testando PCB

Inspeção Visual da Pasta de Solda

Como já discutimos, esse é um dos melhores métodos para detectar e corrigir problemas com antecedência suficiente.

Benefícios da Inspeção Visual da Pasta de Solda

  • Ajuda a reduzir os custos e o tempo de retrabalho da placa cerâmica.
  • Também minimiza o desperdício.

Este método de inspeção começa com a aplicação de solda.

Você terá que verificar a deposição correta de pasta de solda nas almofadas. Isso ajudará você a garantir que os componentes refluíssem adequadamente.

  • Em essência, esse tipo de teste ajudará você a evitar a passagem de placas com pontes de solda.
  • Também o ajudará a detectar circuitos abertos e juntas frágeis que são suscetíveis a falhas.

Inspeção Pré e Pós Refluxo

Esses dois testes são elementos igualmente essenciais na inspeção de sua PCB cerâmica para controle de qualidade.

A inspeção pré-refluxo permite detectar erros de posicionamento quando você ainda pode corrigi-los facilmente. Isso ajuda a evitar erros repetitivos no início do processo.

Os componentes das placas de circuitos cerâmicos e as próprias placas são muito sensíveis ao calor. A detecção de falhas neste estágio ajudará você a evitar danos e destruição.

Como alternativa, você pode realizar a inspeção pós-refluxo usando AOI. O primeiro passo envolve realizar uma inspeção em todos os alimentadores SMT.

Você precisa garantir que não haja bicos de vácuo desgastados e que o alinhamento do sistema de visão esteja correto.

PCB de cerâmica vs PCB FR4 – Uma comparação definitiva

Existem muitas diferenças notáveis ​​entre PCB de cerâmica e placas FR4. E especificamente, as placas de cerâmica apresentam certas vantagens quando comparadas às placas FR4.

Essas vantagens são úteis em algumas aplicações.

Existem diferentes substratos que são usados ​​na fabricação de placas de circuitos cerâmicos. Como já vimos, eles incluem óxido de alumínio, nitreto de alumínio e óxido de berílio.

FR4 PCB Vs PCB CerâmicoFR4 vs PCB de cerâmica

Você também pode incluir carboneto de silício e nitreto de boro nesta lista. Esses dois também são materiais cerâmicos eficazes.

A primeira qualidade que diferencia o FR4 dos materiais cerâmicos é a condutividade térmica.

O FR4 tem uma condutividade térmica muito baixa em comparação com os materiais cerâmicos. A condutividade do FR4 é 20 vezes menor em comparação com o óxido de alumínio.

Por outro lado, o nitreto de alumínio e o carboneto de silício apresentam condutividade térmica 100 vezes melhor em comparação com o FR4.

A outra alternativa, o óxido de berílio, possui capacidades de condutividade térmica ainda maiores.

No entanto, o Boro tem a melhor condutividade térmica.

Nas placas de circuito FR4, que possuem altas demandas térmicas, a baixa condutividade térmica é compensada. Isso é possível através das estruturas metálicas que transportam o calor.

Várias estratégias são usadas para afastar o calor das camadas internas e superficiais.

Para as camadas do lado interno, são criadas vias térmicas e planos térmicos. Para a camada superficial, são utilizados elementos de resfriamento, como ventiladores e patamares térmicos.

Ao usar placas cerâmicas, você não precisará adquirir esses elementos, a menos que esteja lidando com casos extremos.

Isso ocorre porque o calor pode ser transportado facilmente para um pouso térmico. O resfriamento ativo e a embalagem do dispositivo para cerâmica também são úteis.

Materiais termicamente condutores são os melhores condutores elétricos. Isso é evidente em PCBs de cerâmica.

A condutividade dessas placas cerâmicas pode ser ajustada por meio de dopagem. Este é o mesmo método que você usará para definir a resistência dos resistores cerâmicos pretendidos.

Placas de cerâmica multicamadas

Existem muitas vantagens inerentes às placas cerâmicas multicamadas. A alta condutividade térmica garantida ajuda a evitar a formação de pontos quentes.

Isso é evitado tanto na superfície quanto nas camadas internas do circuito. Você pode atribuir isso ao fato de que o calor é transportado de maneira uniforme por toda a prancha.

No FR4, você perceberá que há dependência de estruturas metálicas. Caso contrário, há dependência do resfriamento ativo.

Além disso, isso deve transportar o calor para longe de diferentes locais nas camadas da placa. Isso se traduz na formação de pontos quentes na placa de circuito impresso FR4.

Em casos de ciclagem térmica, existe a probabilidade de que as placas FR4 sejam expostas a fraturas. Isso ocorre porque eles usam vias como acesso às camadas internas.

As incompatibilidades são as principais razões para a suscetibilidade à fratura. Isso ocorre porque essas incompatibilidades são inerentes ao coeficiente de expansão térmica que existe entre o FR4 e o cobre.

Como resultado, a tensão é construída ao longo das juntas do barril e da extremidade nas vias do bloco. Tais pontos tornam-se enfraquecidos, levando à suscetibilidade à fratura.

Os projetistas precisam estar atentos o suficiente para descartar essa falha.

Maior condutividade térmica, que se espalha por toda a placa cerâmica, garantirá que a expansão seja consistente.

Como resultado, as vias estão protegidas do esforço de altas tensões em qualquer seção específica da placa.

Com sua excelente resistência mecânica, os PCBs de cerâmica podem suportar altas cargas mecânicas e altas vibrações e choques.

As placas cerâmicas são menos propensas a deformar em comparação com o FR4 sob a mesma força.

Encontrando fabricantes de PCB de cerâmica na China

Há muitas qualidades a serem observadas ao encontrar um fabricante de PCB na China.

Fabricante de placas de cerâmicaFabricante de placas de cerâmica

  • Experiência e profissionalismo-Períodos mais longos na indústria informam a experiência na fabricação de PCBs de cerâmica.
  • O tempo de resposta deve se encaixar bem no seu plano de trabalho.
  • Custo-O custo também deve ser relativamente justo em comparação com os outros fabricantes. Você pode verificar isso verificando os perfis de outros fabricantes.
  • Prototipagem-Também será importante escolher um fabricante que faça o protótipo e a própria PCB. Isso será menos tedioso em comparação com onde você precisa fazer o protótipo em outro lugar.
  • Embalagem Adequada - O fabricante deve observar as normas de embalagem prescritas para garantir a segurança das placas. Os PCBs são frágeis e a embalagem deve levar isso em conta.
  • Embarque - O fabricante deve ser capaz de garantir a segurança do produto durante o embarque. O envio também deve estar dentro dos prazos aceitáveis.
Aplicações de PCB de cerâmica

As placas de circuito impresso de cerâmica são populares devido aos seus muitos pontos fortes que já mencionamos. Apenas para lembrá-lo, dissemos que eles têm:

  • Capacidades de alta condutividade térmica
  • Baixo CTE e pode resistir à erosão química
  • Baixa constante dielétrica.

Devido a esses pontos fortes, os PCBs cerâmicos têm muitas aplicações, incluindo:

Módulos de memóriaMódulos de memória -Foto cortesia: CPU World

·Módulo de memória

PCBs de cerâmica têm a capacidade de montagem de alta densidade. Como resultado, pode conter até 4 chips IC.

Isso o torna um dos PCBs mais confiáveis ​​para a fabricação de módulos de memória.

Módulos de memória em produtos de telecomunicações podem ser usados ​​em ambientes extremos. Eles também são mais resistentes a vibrações e choques.

·Módulo de Recepção/Transmissão

Módulos de recepção e transmissão para radares na indústria de comunicação também são feitos de circuitos cerâmicos.

Isso ocorre porque o nitreto de alumínio tem maior condutividade térmica e baixo CTE. Isso torna o módulo eficaz e confiável na recepção e transmissão.

· Placa de interconexão multicamada

PCBs de cerâmica também são usados ​​na fabricação de placas de interconexão multicamadas. Isso ocorre porque as placas de circuito de cerâmica estão em posição de conter mais componentes na mesma área da placa.

Isso garante a confecção de aparelhos mais sofisticados em embalagens menores, ao contrário de placas FR4.

Conclusão

Os PCBs cerâmicos têm muitos benefícios em relação a outras placas de circuito, especialmente devido à resistência do material base utilizado. Isso informa algumas diferenças no processo de fabricação.

Devido a esses benefícios, eles geralmente têm recursos mais fortes e melhor eficiência.

É sempre essencial escolher o substrato certo e contratar os melhores fornecedores e fabricantes. Isso ocorre porque as placas são únicas e requerem manuseio hábil.

Quando fabricadas e montadas com precisão, essas placas funcionam muito bem.

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