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Cerámica vs FR-4 vs PCB metal-core

Las tres familias resuelven problemas distintos. Compararlas solo por precio esconde la razón por la que un diseño falla después del segundo prototipo.

Redacción técnica de Hitech Circuits

Shenzhen, China · Fabricación y montaje de PCB

2 min de lectura

Publicado:

Última actualización:

Revisión técnica: Cifras de proceso verificadas con nuestra hoja de capacidades publicada.

FR-4 — densidad primero

El laminado de epóxico y fibra de vidrio entrega el mayor ruteo por unidad de área: 1–38 capas, pista y espacio de 0,06 mm, vías láser hasta 0,1 mm e impedancia controlada en cualquier capa de señal. Sus límites son térmicos y dieléctricos, no mecánicos.

Metal-core — calor primero

Un dieléctrico fino sobre base de aluminio conduce el calor fuera de los componentes. El intercambio está en la densidad: la base conductiva y el dieléctrico fino vuelven poco prácticos los barriles metalizados y el ruteo multicapa, así que estas placas suelen ser de una o dos caras.

Cerámica — estabilidad primero

La alúmina y el nitruro de aluminio toleran temperaturas más altas y mantienen sus propiedades dieléctricas mucho mejor que el epóxico. Se sinterizan en lugar de laminarse, lo que cambia las reglas de diseño: conductores más finos, detalles mecanizados con láser y circuitos en general de una o dos caras.

Cómo elegir

Pregunte qué falla primero en la aplicación. Si es la densidad de ruteo, quédese en FR-4. Si es la temperatura de unión, vaya a metal-core. Si es la estabilidad dieléctrica en temperatura o en RF, la cerámica es la respuesta, y el sustrato —alúmina o AlN— es lo que confirma un fabricante de PCB cerámico contra el modelo térmico.

Especificaciones técnicas

Número de capas
1–38 capas (FR-4); 1–2 típicas en MCPCB y cerámica
Tamaño de placa
580 × 1900 mm como máximo
Sustratos disponibles
FR-4, metal-core, alúmina, nitruro de aluminio

Preguntas frecuentes

  • ¿Qué sustrato soporta la mayor temperatura de operación?

    La cerámica. La alúmina y el nitruro de aluminio conservan sus propiedades mecánicas y eléctricas mucho más allá del punto en que se degradan los laminados epóxicos, y por eso los usan los módulos de potencia y los sensores de alta temperatura.

  • ¿El metal-core es más barato que la cerámica en placas de LED?

    Normalmente sí, y resulta adecuado para muchas matrices de LED porque la base de aluminio reparte el calor en el plano. La cerámica entra en juego cuando el dieléctrico también debe ser estable en RF o en alta temperatura, y no solo térmicamente conductivo.

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