Os PCBs cerâmicos usam cerâmicas como materiais de base e exigem temperaturas de fabricação muito mais altas do que outros PCBs. Como materiais de base de PCB, as cerâmicas usadas para PCBs têm as vantagens do FR4 e do metal. Os materiais FR4 são eletricamente isolantes, mas a condutividade térmica é baixa; alumínio e cobre têm excelente condutividade térmica, mas são condutores. PCBs de cerâmica têm boa condutividade térmica e não requerem uma camada de isolamento elétrico, pois as cerâmicas são bons isolantes.

Quando os PCBs cerâmicos são montados com chips de LED, ICs e outros componentes, eles se tornam PCBAs cerâmicos. Os LEDs podem ser montados nos PCBs cerâmicos por colagem de fios ou método flip-chip. Os PCBAs cerâmicos são geralmente as peças principais em aplicações de alta potência e alta frequência, como controladores de potência em escala de carro, sistemas ópticos variáveis, conversores de troca, baterias de energia solar, luzes LED de alta corrente...

Por que o PCB de cerâmica é tão popular?

Alta Expansão Térmica

A primeira razão pela qual as placas cerâmicas são tão populares no setor eletrônico é o seu excelente coeficiente de expansão térmica. É bom notar que a transmissão de calor da base cerâmica quase coincide com o silício e pode atuar como um material de conexão. Além disso, você pode usá-lo como um isolador. Portanto, há aproveitamento máximo das propriedades térmicas das placas cerâmicas, mesmo em condições adversas.

Estabilidade

A aplicação de cerâmica traz uma capacidade dielétrica estável, e você pode modificar o equilíbrio em uma perda parcial de radiofrequência para aumentar a potência do seu aparelho. Ainda assim, apesar da tenacidade da superfície, os materiais cerâmicos apresentam uma resistência inerente à erosão química. A resistência química da cerâmica pode mudar para resistência contra líquidos e umidade.

Versatilidade

Você pode criar vários casos de uso para integrar uma placa de núcleo de metal com alta expansão térmica. Além disso, você ainda pode transformar o núcleo metálico em condutores confiáveis ​​usando a técnica de sinterização. Portanto, a aplicação de PCB cerâmico é benéfica devido às suas altas temperaturas de processamento.

Durabilidade

O processo de fabricação de placas cerâmicas cria durabilidade através do uso de propriedades únicas, como a tenacidade. Isso evita que seu PCB se desgaste. Portanto, você pode ter certeza de que não mudará seu PCB em breve devido à sua lenta capacidade de envelhecimento. Além disso, a alta resistência térmica do PCB cerâmico faz com que ele assuma um processo de decomposição desacelerado.

Adaptabilidade

Por fim, o uso de núcleos metálicos pode servir como suportes inflexíveis que oferecem rigidez mecânica. Essa propriedade facilita o uso de PCBs cerâmicos em qualquer estado da matéria devido à alta resistência à corrosão e ao desgaste normal.

As vantagens do PCB de cerâmica

A dissipação de calor é o principal benefício que a cerâmica tem em relação aos materiais mais convencionais, como FR-4 e PCB revestido de metal. Como os componentes são colocados diretamente nas placas e não há camada de isolamento, o fluxo de calor pelas placas é muito mais eficiente. Além disso, o material cerâmico pode sofrer com altas temperaturas de operação (até 350°C), além disso, possui um coeficiente de expansão térmica (CTE) bastante baixo, permitindo opções adicionais de compatibilidade para o projeto de PCB.

Em comparação com os PCBs tradicionais cujos materiais de substrato são fibra de vidro epóxi, poliimida, poliestireno e resina fenólica, os PCBs cerâmicos apresentam as seguintes propriedades:

Excelente condutividade térmica

Resistir à erosão química

Intensidade mecânica compatível

Facilite a implementação do rastreamento de alta densidade

Compatibilidade do componente CTA

O último ponto

PCBs tradicionais combinados com substratos de base orgânica progridem em direção a uma densidade extraordinária, alta confiabilidade, boa precisão e durabilidade com a introdução da tecnologia de chip na indústria eletrônica. As placas de circuitos cerâmicos são de fato um novo tipo de PCB que vem ganhando destaque na indústria eletrônica devido às suas características distintas.

Os PCBs cerâmicos oferecem inúmeras vantagens sobre as placas convencionais. As placas de circuito impresso de cerâmica são mais adaptáveis, menos complexas e funcionam melhor do que as placas de circuito convencionais devido à sua condutividade térmica superior e baixo coeficiente de expansão (CTE). Os engenheiros acreditam que esses PCBs são a melhor escolha para miniaturizar aparelhos elétricos de última geração. Felizmente, você teve a ideia de como conhecer o melhor PCB de cerâmica e agora pode escolher o melhor para você.