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Circuit imprimé céramique : Alumine et AlN

Tous deux en céramique, ils ne sont pas interchangeables. La conductivité thermique et l'expansion déterminent leur résistance face à l'application.

Rédaction technique Hitech Circuits

Shenzhen, Chine · Fabrication et assemblage de PCB

2 min de lecture

Publié:

Dernière mise à jour:

Relecture technique: Chiffres de procédé vérifiés par rapport à notre fiche de capacités publiée.

Qu'est-ce qu'un circuit imprimé céramique ? Différences entre circuit imprimé et circuit imprimé céramique

Alumine (Al₂O₃)

La céramique de référence : bonne rigidité diélectrique, conductivité thermique modérée, procédés de fabrication éprouvés pour les couches épaisses et le cuivre collé directement, et coût inférieur aux deux. Elle convient aux substrats de capteurs, aux cartes LED et aux circuits de puissance où la charge thermique est modérée.

Nitrure d'aluminium (AlN)

Conductivité thermique plus élevée et coefficient de dilatation thermique plus proche de celui du silicium, ce qui réduit les contraintes sur les puces de grande taille. En contrepartie, le substrat est plus dur et plus fragile, et la plage de procédés de fabrication est plus étroite ; il est donc réservé aux applications à haute densité de puissance.

Règles de conception différentes du FR-4

  • Les dimensions des motifs sont définies par le procédé de métallisation, et non par la gravure du cuivre.

  • Les vias sont usinés au laser puis remplis ou métallisés, ce qui modifie la géométrie des pastilles.

  • Les cartes sont généralement simple ou double face ; les céramiques multicouches existent, mais leur coût augmente considérablement.

Envoyez le modèle thermique et l'empreinte de la puce à un fabricant de circuits imprimés en céramique; le choix du substrat découle de la puissance en watts par millimètre carré et de la température de jonction autorisée.

Spécifications techniques

Nombre de couches typique
1 à 2 couches
métaux de circuit
Métallisation au cuivre ou en couche épaisse
Taille du plateau
jusqu'à 580 × 1900 mm (référence FR-4)

Questions fréquentes

  • Dans quelles circonstances le nitrure d'aluminium justifie-t-il son coût supplémentaire par rapport à l'alumine ?

    L'AlN conduit la chaleur plusieurs fois mieux que l'alumine ; il est donc privilégié lorsque de petites surfaces doivent dissiper une forte puissance, comme dans les modules de puissance, les pilotes laser et les matrices de LED haute luminosité. Pour des charges thermiques modérées, l'alumine est moins chère et plus résistante mécaniquement.

  • Une plaque céramique peut-elle supporter des trous traversants plaqués ?

    C'est possible, mais le procédé diffère de celui utilisé pour le FR-4 : les trous sont usinés au laser et métallisés sur un substrat cuit. Les règles de conception et l'outillage étant différents, il est recommandé de vérifier la fabrication en céramique avant de finaliser la configuration.

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