Il circuito ceramico è un tipo di circuito realizzato utilizzando materiale ceramico come substrato, che presenta un’eccellente resistenza alla temperatura elevata, un’elevata resistenza all’isolamento e un basso coefficiente di espansione termica. Rispetto ai substrati metallici tradizionali, le schede dei circuiti ceramici funzionano bene ad alte temperature, ad alte pressioni e in ambienti difficili e sono ampiamente utilizzate nell’elettronica di potenza, negli imballaggi elettronici, nei moduli multi-chip e in altri campi.
Vantaggi delle schede per circuiti ceramici
1. Estrema stabilità dell’ambiente
Intervallo di temperature di funzionamento: -55 gradi centigradi da 850 gradi centigradi (materiali HTCC)
Resistenza all’isolamento: 15 kV/mm (Al?O? Substrati)
CTE: 6,5-8,5 PPM/kg (chip Si/SiC corrispondenti)
2. Vantaggi in termini di prestazioni materiali
Proprietà materiale | Substrato dell’aln (nitruro di alluminio) | Al?O? Substrato (96% allumina) | Substrato BeO (berillia) | Misura Standard |
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Conduttività termica | 180-220 W/mK | 20-30 W/mK | 250-300 W/mK | ASTM E1461 |
Costante dielettrica @1MHz | 8,8 rispetto 0,2 | 9,8 in 0,3 | 6,7 rispetto a 0,2 | ASTM D150 |
Resistenza alla flessione | 350 MPa | 300 MPa | 250 MPa | ISO 14704 |
CTE (25-300 mg C) | 4,5 PPM/kg | 7,2 PPM/kg | 7,5 PPM/kg C | ASTM E228 |
Resistenza al Volume | > 101? Cm cm | > 101? Cm cm | > 101? Cm cm | Norma cei 60093 |
Temperatura massima di funzionamento | 850 gradi C | 500 gradi | 900 franchi C | MIL-PRF-55342 |
3. Caratteristiche superficiali
Rugosità della superficie: Ra 0,1 mm (levigata)
Tolleranza dimensionale: 1,1 mm (lavorazione di precisione)
Processi di fabbricazione avanzati
Processo a Film sottile (DPC)
Tecnologia di sputtering dei Magnetron
Spessore del rame: 5-20 mm
Larghezza/spaziatura linea: 30/30 mm
Processo a Film spesso (DBC/AMB)
Spessore dei fogli di rame: 100-300 mm
Resistenza all’incollaggio: DBC(15-20MPa) vs AMB(> 80MPa)
Temperatura di funzionamento: AMB fino a 1000 gradi centigradi C
Tecnologia cocottura
LTCC: temperatura di sinterizzazione 850-900 gradi centigradi C
HTCC: temperatura di sinterizzazione 1600-1800 gradi centigradi C
Precisione di allineamento livello: 25 gradi centim
Campi di applicazione
Elettronica di potenza: le schede dei circuiti ceramici eccellono nell’elettronica di potenza e possono resistere alle esigenze dei progetti di circuiti ad alta densità di potenza.
Settore automobilistico: nei sistemi elettronici automobilistici, le schede di circuiti ceramici sono utilizzate per un funzionamento affidabile In ambienti difficili, specialmente In condizioni di alta temperatura e umidità elevata.
Aerospaziale: le schede per circuiti ceramici sono ampiamente utilizzate anche nelle applicazioni aerospaziali, grazie alla loro eccellente resistenza ad alta temperatura e alle loro proprietà meccaniche.