¿Qué es un PCB cerámico?
Un PCB cerámico es una placa de circuito impreso que utiliza un material base cerámico. A diferencia de los PCB regulares, que a menudo usan materiales como FR-4 (un compuesto de epoxi y fibra de vidrio tejida), los PCB cerámicos utilizan cerámicas conductoras de calor como la alúmina (Al2O3), el nitrato de aluminio (AlN) o el óxido de berilio (BeO). Estos materiales se eligen porque pueden manejar altas temperaturas y conducen bien el calor.
¿Cuáles son los diferentes tipos de PCB cerámicos?
Existen diferentes tipos de PCB cerámicos, que se pueden clasificar por el tipo de cerámica utilizado y la manera en que se fabrican. Los tipos más comunes son: PCBs de Alúmina (Al2O3), PCBs de Nitrato de Aluminio (AlN) y PCBs de Óxido de Berilio (BeO).
Comparación de materiales de PCB cerámicos:
| Material | Conductividad Térmica (W/mK) | Aplicaciones Típicas |
|---|---|---|
| Alúmina (Al2O3) | 24-28 | LEDs, Circuitos de Potencia |
| Nitrato de Aluminio (AlN) | 170-200 | Aplicaciones de RF de Alta Frecuencia |
| Óxido de Berilio (BeO) | 250-330 | Militar y Aeroespacial |
¿Cómo se fabrican los PCB cerámicos?
1.Tecnología de Película Gruesa
- Preparación del Substrato: Limpiar el substrato cerámico.
- Impresión y Sinterización: Aplicar pastas conductoras, aislantes y resistivas sobre el substrato utilizando técnicas de serigrafía, luego sinterizar a altas temperaturas.
2.Tecnología de Película Delgada
- Deposición de Material: Depositar materiales conductores sobre un substrato cerámico limpio.
- Patronaje: Usar fotolitografía para crear patrones de circuitos, seguido por el grabado.
3.Cobre Directamente Unido (DBC)
- Unión de Cobre: Unir cobre directamente al substrato cerámico a altas temperaturas y bajo atmósfera controlada. Patronaje: Formar los patrones de circuitos deseados mediante grabado.
- Estos son los pasos básicos para fabricar PCB cerámicos utilizando diferentes tecnologías. Elijes la tecnología basada en lo que necesitas que haga la placa, como resistir altas temperaturas, comunicar a altas frecuencias o conducir calor.
Las ventajas de los PCB cerámicos
Los PCB cerámicos ofrecen varias ventajas sobre los PCB tradicionales hechos de materiales como FR-4:
- Mayor Conductividad Térmica: La disipación eficiente del calor mantiene los componentes más fríos, mejorando el rendimiento y la longevidad.
- Mayor Resistencia Mecánica: Los substratos cerámicos son más robustos, resistiendo roturas y doblamientos.
- Mejor Aislamiento Eléctrico: Propiedades superiores de aislamiento eléctrico reducen el riesgo de cortocircuitos y fallos eléctricos.
¿Es FR-4 cerámico?
FR-4 es un material popular para PCBs, pero no es cerámico. Es un laminado epoxi reforzado con fibra de vidrio, que no tiene el mismo nivel de conductividad térmica o resistencia al calor que las cerámicas.
