Substrato di ceramica  Fabbricanti, Commercianti, Fornitori

Substrati ceramici PCB: prestazioni elevate e affidabilità

Nel campo dei circuiti stampati (PCB), i PCB con substrati ceramici sono emersi come una scelta preferenziale per le applicazioni che richiedono alte prestazioni e affidabilità. La nostra azienda è specializzata nella produzione di PCB in substrato ceramico con notevoli capacità produttive, che ci consentono di soddisfare in modo efficiente le richieste su larga scala. Dotati di strutture all'avanguardia e di tecnologie di produzione avanzate, siamo in grado di produrre 80.000 metri quadrati di PCB in ceramica al mese. Questa capacità di produzione ad alto volume, unita a rigorosi processi di controllo della qualità, garantisce ai nostri clienti una fornitura costante di prodotti di altissimo livello. I PCB in substrati ceramici offrono numerosi vantaggi rispetto ai materiali PCB tradizionali, supportati da parametri di specifica impressionanti. Per quanto riguarda la conducibilità termica, i substrati in nitruro di alluminio (AlN) raggiungono fino a 320 W/mK, mentre quelli in allumina (Al₂O₃) raggiungono 20-30 W/mK. Questa elevata capacità di dissipazione del calore risolve efficacemente il problema del surriscaldamento dei dispositivi ad alta potenza, rendendoli ideali per applicazioni nell'elettronica di potenza, nell'illuminazione a LED e nell'elettronica per autoveicoli. I substrati in allumina funzionano tipicamente da - 50 ºC a 800 ºC, mentre quelli in nitruro di alluminio possono resistere fino a 1000 ºC. Il loro coefficiente di espansione termica (CTE) varia: L'allumina ha un CTE di 7-8 ppm/ºC, mentre il nitruro di alluminio si aggira intorno a 4,5 ppm/ºC, avvicinandosi a molti materiali per chip e riducendo i guasti causati dallo stress termico.In termini di proprietà elettriche, i materiali ceramici presentano un'elevata rigidità dielettrica. L'allumina ha una costante dielettrica di circa 9-10 a 1 MHz e il nitruro di alluminio di 8,5-9,0, fornendo eccellenti prestazioni di isolamento adatte agli ambienti ad alta tensione. Questi substrati supportano anche l'integrazione ad alta densità, consentendo la realizzazione di circuiti fini con una larghezza/spazio di linea ≤ 50 μm attraverso la perforazione laser e la lavorazione di precisione dei circuiti, a vantaggio della progettazione di circuiti ad alta frequenza e ad alta velocità. Inoltre, la loro resistenza alla corrosione garantisce prestazioni stabili in ambienti difficili, prolungando la vita dell'apparecchiatura.

Il substrato ceramico di allumina è il materiale preferito per gli attuali circuiti integrati ibridi.
È ampiamente utilizzato per realizzare vari dispositivi a microonde, come risonatori dielettrici, filtri,
antenne dielettriche, circuiti a guida d'onda dielettrica, ecc. È in grado di soddisfare le esigenze tecnologiche di
l'integrazione, la miniaturizzazione, l'alta affidabilità e il basso costo dei circuiti a microonde.

Proprietà elettriche controllabili, elevata resistenza alla flessione e rugosità superficiale uniforme

Confezionamento di circuiti integrati e produzione di componenti elettronici

I substrati ceramici industriali sono materiali ad alte prestazioni ampiamente utilizzati nell'industria elettronica, automobilistica, aerospaziale ed energetica grazie alle loro eccezionali proprietà termiche, meccaniche ed elettriche. Tipicamente composti da allumina (Al₂O₃), nitruro di alluminio (AlN) o carburo di silicio (SiC), questi substrati servono come componenti critici di circuiti, sensori e moduli di potenza.

Processo di produzione
La produzione di substrati ceramici prevede diverse fasi chiave:
Preparazione delle materie prime: Le polveri ceramiche di elevata purezza (ad esempio, l'allumina) vengono mescolate con leganti e solventi per formare un impasto omogeneo.
Colata a nastro o pressatura a secco: L'impasto viene colato in fogli sottili (colata a nastro) o compattato ad alta pressione (pressatura a secco) per formare corpi verdi.
Deceraggio: I corpi verdi sono sottoposti a trattamento termico per rimuovere i leganti organici, lasciando una struttura porosa.
Sinterizzazione: La ceramica decerata viene cotta ad alte temperature (1.500-1.800°C) per ottenere la densificazione e migliorare la resistenza meccanica.
Finitura della superficie: i processi successivi alla sinterizzazione, come il taglio laser, la lucidatura o la metallizzazione (ad esempio, la serigrafia di strati conduttivi), vengono applicati per la funzionalizzazione.
Proprietà chiave
Elevata conducibilità termica (ad esempio, AlN: 170-200 W/m-K) per la dissipazione del calore.
Isolamento elettrico con bassa perdita dielettrica.
Robustezza meccanica (elevata durezza e resistenza all'usura).
Stabilità chimica contro la corrosione e l'ossidazione.

Applicazioni
Elettronica: Basi per PCB, imballaggio di LED e isolanti per semiconduttori.
Automotive: Sensori motore, elettronica di potenza per veicoli elettrici.
Energia: Substrati per celle a combustibile e pannelli solari.
Tendenze future
I progressi della nano-ceramica e della produzione additiva (ad esempio, substrati stampati in 3D) ne stanno espandendo l'uso in dispositivi miniaturizzati e ad alta potenza.