Il circuito stampato in ceramica è un tipo di circuito stampato realizzato utilizzando come substrato il materiale ceramico, che presenta un'eccellente resistenza alle alte temperature, un'elevata forza isolante e un basso coefficiente di espansione termica. Rispetto ai tradizionali substrati metallici, i circuiti stampati in ceramica offrono buone prestazioni alle alte temperature, alle alte pressioni e in ambienti difficili e sono ampiamente utilizzati nell'elettronica di potenza, nell'imballaggio elettronico, nei moduli multi-chip e in altri campi.
Vantaggi delle schede per circuiti ceramici
1. Stabilità in ambienti estremi
Intervallo di temperatura operativa: da -55°C a 850°C (materiali HTCC)
Resistenza all'isolamento: ≥15 kV/mm (substrati di Al₂O₃)
CTE: 6,5-8,5 ppm/℃ (corrispondente ai chip Si/SiC)
2. Vantaggi delle prestazioni del materiale
| Proprietà materiale | Substrato dell’aln (nitruro di alluminio) | Al?O? Substrato (96% allumina) | Substrato BeO (berillia) | Misura Standard |
|---|
| 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 della superficie
Rugosità della superficie: Ra 0,1 mm (levigata)
Tolleranza dimensionale: ±0,1 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 di co-combustione
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: I circuiti stampati in ceramica eccellono nell'elettronica di potenza e sono in grado di sopportare le esigenze dei progetti di circuiti ad alta densità di potenza.
Automotive: Nei sistemi elettronici automobilistici, i circuiti stampati in ceramica sono utilizzati per garantire un funzionamento affidabile in ambienti difficili, soprattutto in condizioni di temperatura e umidità elevate.
Aerospaziale: I circuiti stampati in ceramica sono ampiamente utilizzati anche nelle applicazioni aerospaziali, grazie alla loro eccellente resistenza alle alte temperature e alle loro proprietà meccaniche.