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Les PCB à base de céramique sont un type spécial de cartes de circuits imprimés qui utilisent des matériaux céramiques comme base et sont recouverts d'une couche conductrice métallique (généralement du cuivre ou de l'aluminium) sur la surface. Ils sont principalement utilisés pour prendre en charge des composants électroniques à haute-puissance et haute-fréquence. En combinant l'excellente conductivité thermique, l'isolation électrique et la résistance aux hautes températures-de la céramique avec la bonne conductivité électrique de la couche métallique, les substrats céramiques sont devenus des composants essentiels des équipements électroniques haut de gamme-tels que les véhicules à énergie nouvelle, les onduleurs photovoltaïques, les stations de base 5G et les modules semi-conducteurs de haute-puissance.
Les types de substrats céramiques peuvent être classés selon deux perspectives principales : les matériaux et les procédés de fabrication.

Désignateur	Code	Numéro de pièce	Fabricant	Quantité
C1, C4, C20, C182, C191	NP0-0402-50 V-100 pF±5 %			5	250	500
C2, C92, C99, C100, C101, C102, C103, C104	X5R-0402-50V-220nF+-10 %			8	400
C3, C6, C7, C8, C11, C24, C25, C26, C27, C28, C30, C31, C34, C37, C47, C51, C52, C53, C54, C55, C68, C69, C70, C71, C79, C80, C84, C93, C94, C95, C96, C97, C98, C107, C108, C110, C112, C114, C115, C123, C124, C127, C130, C135, C138, C140, C142, C145, C152, C153, C154, C155, C156, C157, C158, C159, C160, C161, C166, C168, C171, C173, C181, C184, C185, C186, C187, C188, C189, C190	X7R-0402-50V-100nF+-10 %			70	3500	7000
C5, C9, C10, C91	X7R-0402-50 V-1nF+-10 %			4	200	400
C21, C22, C23	X7R-0402-25 V-1 µF+-10 %	GRM155R61E105KA12D		3	450	300
C29, C42	X7R-0402-50 V-220 pF+-10 %			2	300	800	200
C32, C33, C35, C36	X5R-0201-10 V-100nF+-10 %			4	200	400	-20%
C38, C39, C40, C41, C46, C56	X7R-0402-6,3 V-1 µF+-10 %			6	300	600
C43, C44, C45, C63	X5R-0805-6,3 V-47 µF±20 %			4	200	400
C48, C49, C50, C67	X5R-0603-10 V-22 µF+-10 %			4	200	400	-20%
C57, C58, C59, C167	NP0-0402-50 V-22 pF±5 %			4	200	400
C60, C61, C62, C64, C65, C66, C169, C170, C183	X5R-0603-6,3 V-22 µF±20 %			9	450	900
C72, C73, C74, C172, C175	X7R-0402-50V-10nF+-10 %			5	250	500
C75, C76, C77, C78	X7R-1206-50 V-10 µF+-10 %			4	200	400
C81, C90	X7R-0402-50V-22nF+-10 %			2	300	200
C82, C83, C163, C164, C178, C179	X6S-0402-16 V-1 µF+-10 %			6	300	600
C85	X5R-0402-6,3 V-4,7 µF+-20 %			1	150	100
C86	NP0-0603-50 V-47 pF+-5 %			1	150	100
C87, C88, C89	X7R-1210-10 V-47 µF+-10 %			3	150	300
C105, C106, C109, C111, C149, C150	NP0-0402-50 V-33 pF±5 %			6	300	600
C113, C116, C117, C118, C119, C120, C121, C122, C125, C126, C128, C129, C131, C132, C133, C134, C136, C137, C139, C141, C143, C144, C146, C162, C165, C180	X5R-0402-6,3 V-10 µF+-20 %			26	1300	2600
C147		10TPB220M	Panasonic	1	100
C148	X5R-1210-16 V-100 µF±20 %			1	50	100
C151	X7R-0805-16 V-2,2 µF+-10 %			1	150	100
C174	X7R-1210-50 V-4,7 µF+-10 %			1	50	100
C176, C177		EEFK1H470XP	Panasonic	2	200
C192	NP0-0402-50 V-220 pF+-5 %			1	150	100
DA1, DA2, DA3		SGM2576YN5G/TR	SGMicro	3	300
DA4, DA5, DA6, DA10		SY98003AQNC	Silergie	4	400
DA7, DA8		LD39050PUR	STMicroélectronique	2	200
DA9		MPQ4316GRE-AEC1	MPS	1	100
DA11		LM74800QDRRRQ1	Texas Instruments	1	100
DA12		SY8089AAC	Silergie	1	100
DA13		LP5907MFX-1.2/NOPB	Texas Instruments	1	100
DD1		2N7001TDPWR	Texas Instruments	1	100
DD2		FUSB302BMPX	Onsemi	1	100
DD3		MCP2542FDT-H/MF	Technologie des micropuces	1	100
DD4		XS9922B	Chipup	1	100
DD6		MS1836S	Macrosilicium	1	100
DD7		PCA9617ADPJ	Nexpéria	1	100
FB1, FB14		BLM18PG121SN1D	Murata	2	100	200
FB2, FB3		BLM18KG121TN1	Murata	2	100	200
FB4, FB5, FB6, FB7, FB8, FB9, FB10		BLM18EG601SN1D	Murata	7	350	700
FB11		FBMH1608HM101-T	Taiyo	1	50	100
L1		SPM5030T-4R7M-HZ	Vishay	1	50	100
L2		LQM2HPN2R2MGSL	Murata	1	50	100
MP1, MP2, MP3, MP4		9774020633R	NOUS	4	400
MP5, MP6, MP7, MP8		9774050243R	NOUS	4	400
R1, R3, R26, R126	0402-100 Ω+-1 %			4	200	400
R2, R4, R5, R6, R12, R13, R15, R46, R105, R146, R151, R153, R161, R168, R177, R178, R185, R186, R187, R188, R189, R190, R191, R192, R196, R197, R198, R199, R202, R205, R214, R215, R216, R217, R218, R219, R220, R221, R222, R223, R224	0402-0 Ω+-5 %			41	2050	4100
R7	0402-12 Ω+-1 %			1	150	100
R8, R16, R38, R50, R61, R70, R71, R109	0402-1 kΩ+-1 %			8	400	800
R9	0603-1 kΩ+-1 %			1	150	100
R10, R179, R180, R181	0603-1,5 kΩ+-1 %			4	200	400
R17, R36, R37, R47, R58, R62, R66, R72, R73, R83, R111, R112, R204, R227	0402-10 kΩ+-1 %			14	700	1400
R22, R24, R48, R85, R86, R88, R99, R106, R107, R121, R122, R125, R127, R128, R129, R130, R131	0402-100 kΩ+-1 %			17	850	1700
R25, R59, R90, R108, R123	0402-20 kΩ+-1%			5	250	500
R27, R28, R30, R31, R32, R33, R34, R35	0402-590 Ω+-1 %			8	400	800
R29	0402-27 kΩ+-1 %			1	150	100
R39, R40	0402-1,8 kΩ+-1 %			2	300	200
R41, R42, R43	0402-47 kΩ+-1 %			3	450	300
R44	0402-1,2 kΩ+-1 %			1	150	100
R45	0603-120 Ω+-5 %			1	150	100
R49	0402-8,2 kΩ+-1 %			1	150	100
R52, R94, R95, R113, R120	0603-0 Ω+-5 %			5	250	500
R56, R57	0603-5,1 kΩ+-1 %			2	300	200
R60, R63, R64, R65	0402-2,2 Ω+-1 %			4	200	400
R67, R82, R91, R124	0402-2,2 kΩ+-1%			4	200	400
R68, R69, R76, R77, R78, R79, R80, R81, R92, R93, R132	0402-100 kΩ+-5 %			11	550	1100
R74, R75, R84, R133, R138, R139, R140, R141, R149, R150, R167, R172, R174, R176, R183, R184, R193, R194, R195, R229, R230	0402-4,7 kΩ+-1 %			21	1050	2100
R87	0402-31,6 kΩ+-1 %			1	150	100
R89	0402-120 kΩ+-1 %			1	150	100
R96	0402-4,3 kΩ+-1 %			1	150	100
R97	0402-75 kΩ+-1 %			1	150	100
R98	0402-51 kΩ+-1 %			1	150	100
R100, R102	0402-39 kΩ+-1 %			2	300	200
R101	0402-15 kΩ+-1 %			1	150	100
R103	0402-30 kΩ+-1 %			1	150	100
R110	0402-330 Ω+-1 %			1	150	100
R115, R116	0603-1,8 kΩ+-1 %			2	300	200
R119, R147	0402-75 Ω+-1 %			2	300	200
R135, R136	0402-0 Ω+-1 %			2	300	200
R148	0402-10 Ω+-1 %			1	150	100
R152	0402-22 Ω+-1 %			1	150	100
R154	0402-1 MΩ+-1 %			1	150	100
R160	0402-4,02 kΩ+-1 %			1	150	100
R169, R170	0805-0,033 Ω+-1 %			2	300	200
R182	0402-1 kΩ+-5 %			1	150	100
SB1, SB2		B3U-3000P	Omron	2	200
VD1, VD17		ESD5Z2.5T1G	SUR Semi-conducteur	2	200
VD2		SMBJ40CA-TR	STMicroélectronique	1	100
VD3, VD10, VD19		GNL-0603GC	G-ni	3	300
VD4, VD18		GNL-0603EC	G-ni	2	200
VD5, VD8		MBR0540	Hottech	2	200
VD6, VD7, VD12, VD13		ESD73034D	Public technologique	4	400
VD9		SMF05C.TCT	Semtech	1	100
VD14, VD16, VD21		PRTR5V0U2AX,215	Nexpéria	3	300
VD20		GNL-0603UYOC	G-ni	1	100
VT1, VT3, VT4, VT5, VT7		2N7002DW	Hottech	5	500
VT2, VT6		WNM6002-3/TR	Willsemi	2	200
VT8, VT9		WMQ30N06TS	Wayon	2
VT10		IRLML2502	UMW	1	100
XP1, XP2, XP3, XP4, XP7, XP12, XP13, XP14, XP15		SM03B-SRSS-TB	JST	9	900
XP5, XP11		SM04B-SRSS-TB	JST	2	200
XP6, XP10		SM05B-SRSS-TB	JST	2	200
XP8, XP9		SM06B-SRSS-TB	JST	2	200
XS2, XS3, XS4, XS5		AXK5F80547YG	Panasonic	4	400
XS6		10118241-001RLF	Amphénol	1	100
XS8, XS9		1054500101	Molex	2	200
XS11		1759503-1	Connectivité TE	1	100
XS12		5034802400	Molex	1	100
XS13		245804030000829+	Kyocera AVX	1	100
ZQ1, ZQ2		X322527MOB4SI	YXC	2	200

Classification par matériau céramique

Il s’agit de la méthode de classification la plus fondamentale, car différents matériaux déterminent les principales caractéristiques de performance du substrat.

Substrats en alumine (Al₂O₃)

Actuellement, le matériau de substrat céramique le plus utilisé dans l’industrie électronique. Ils offrent d’excellentes performances globales, une résistance mécanique élevée, une bonne stabilité chimique, des matières premières abondantes et un coût relativement faible. Ils sont largement utilisés en microélectronique, en électronique de puissance et en microélectronique hybride.

Substrats en nitrure d'aluminium (AlN)

Caractérisés par une conductivité thermique extrêmement élevée (généralement supérieure ou égale à 170 W/(m·K)) et un coefficient de dilatation thermique bien adapté aux puces de silicium, ce qui en fait un choix idéal pour les applications de gestion thermique à hautes-performances. Cependant, ils nécessitent une très grande pureté des matériaux et un contrôle strict du processus.

Substrats en nitrure de silicium (Si₃N₄)

Bien que mentionnés sans explication détaillée dans le document source, ils sont généralement connus pour leur excellente résistance mécanique et leur résistance aux chocs thermiques, ce qui les rend adaptés aux applications ayant des exigences de fiabilité élevées.

Substrats d'oxyde de béryllium (BeO)

Posséder une conductivité thermique encore supérieure à celle de l'aluminium métallique, mais leur application est strictement limitée en raison de la toxicité du matériau.

Classification par processus de fabrication

Différents processus de fabrication déterminent la structure, les performances et le coût du substrat et constituent des facteurs clés pour distinguer les types de produits.

HTCC (céramique cuite à haute-température-)

Fritté à des températures élevées de 1 300 à 1 600 degrés, en utilisant des métaux à point de fusion élevé--tels que le tungstène et le molybdène comme conducteurs. Le procédé est mature, mais son coût est relativement élevé et la conductivité électrique des couches métalliques est relativement mauvaise.

LTCC (céramique cuite à basse-température-)

Fritté à 850–900 degrés, permettant l'utilisation de métaux ayant une meilleure conductivité électrique tels que l'argent, l'or et le cuivre. Il peut réaliser des structures multicouches complexes et convient aux modules haute -fréquence et hautement intégrés.

DBC (cuivre à liaison directe)

La feuille de cuivre est directement liée au substrat céramique via un processus eutectique à haute température. Il présente une faible résistance thermique, une capacité de transport de courant élevée-et une grande fiabilité, ce qui en fait l'un des substrats céramiques les plus courants pour les appareils-haute puissance aujourd'hui.

DPC (cuivre plaqué directement)

Utilise la technologie de traitement à couche mince-pour galvanoplastir directement le cuivre sur la surface du substrat céramique afin de former des motifs de circuit. Il permet une haute précision et des largeurs de trait fines et s'est développé rapidement ces dernières années, devenant une technologie largement appliquée.

LAM (Métallisation activée par laser)

Utilise la technologie laser pour former de fins circuits métalliques sur la surface en céramique, ce qui la rend adaptée aux appareils miniaturisés et de haute -précision.

Les PCB à base de céramique présentent les caractéristiques principales suivantes :

Fonctionnalité

Conductivité thermique élevée

Les substrats céramiques ont une conductivité thermique relativement élevée. Par exemple, la conductivité thermique d'un substrat en céramique d'alumine est de 25 à 35 W/(m·K), tandis que celle d'un substrat en céramique de nitrure d'aluminium peut atteindre 170 à 230 W/(m·K). Cette conductivité thermique élevée confère aux substrats céramiques d'excellentes performances de dissipation thermique, ce qui les rend particulièrement adaptés aux appareils électroniques à haute-puissance.

Haute résistance mécanique et stabilité

Les substrats céramiques ont une résistance et une dureté élevées et peuvent maintenir leur stabilité dans des environnements difficiles. Leur coefficient de dilatation thermique est proche de celui du silicium, ce qui simplifie le processus de fabrication des modules de puissance. De plus, les substrats céramiques fonctionnent bien sous d'importantes fluctuations de température et démontrent des performances de cycles thermiques fiables, avec un nombre de cycles pouvant atteindre 50 000.

Excellentes performances d'isolation

Les substrats céramiques présentent d'excellentes performances d'isolation et conviennent aux applications nécessitant une rigidité diélectrique élevée. Ils ont une faible constante diélectrique et de bonnes caractéristiques à haute-fréquence, ce qui les rend bien adaptés aux circuits à haute-fréquence.

Excellente stabilité chimique

Les substrats céramiques présentent une stabilité chimique exceptionnelle et peuvent maintenir des performances supérieures dans des environnements oxydants ou corrosifs à -température élevée. Ils ne se corrodent pas facilement.

Structure

La structure de base d'un substrat céramique est généralement constituée d'un matériau de base céramique, d'une couche métallique et d'une couche adhésive. Plus précisément, un substrat céramique fait référence à un panneau spécialement traité dans lequel une feuille de cuivre est directement liée à la surface d'un substrat céramique en alumine (Al₂O₃) ou en nitrure d'aluminium (AlN) à haute température. Ce substrat composite ultra-mince présente une excellente isolation électrique, une conductivité thermique élevée, une soudabilité supérieure et une forte adhérence. De plus, il peut être gravé dans divers motifs comme un PCB conventionnel et offre une capacité de transport de courant- élevée.

Structures détaillées de différents types de substrats céramiques

Céramique cuite à haute-co-température (HTCC)

Le coût de production de ce type de substrat est relativement élevé, et sa conductivité thermique varie généralement de 20 à 200 W/(m.K), selon la composition et la pureté de la poudre céramique.

Céramique cuite à basse-température- (LTCC)

Des matériaux en verre à bas-point de fusion-sont ajoutés à la poudre d'alumine, permettant l'utilisation de métaux hautement conducteurs tels que l'or et l'argent comme matériaux d'électrode et de câblage.

Substrat céramique épais- imprimé sur film (TPC)

Ce type de substrat est fabriqué à l'aide d'un processus de sérigraphie-et présente une procédure de fabrication simple. Il convient au conditionnement d'appareils électroniques ayant de faibles exigences en matière de précision des circuits, tels que les modules électroniques automobiles.

Substrat céramique en cuivre à liaison directe (DBC)

Dans des conditions de température-élevées, la feuille de cuivre et le substrat céramique sont fermement liés grâce à un processus de liaison eutectique, ce qui se traduit par une force de liaison élevée et une excellente conductivité thermique. Il est largement utilisé pour la dissipation thermique dans des dispositifs tels que les transistors bipolaires à grille isolée (IGBT) et les composants laser.

Substrat céramique pour brasage métallique actif (AMB)

Ce type de substrat réalise la liaison entre le substrat céramique et la feuille de cuivre grâce à une soudure contenant des éléments de terres actives ou rares-. Il offre une force de liaison et une fiabilité élevées et convient aux applications d'emballage haute-densité.

Application

1. Dans le domaine de l'électronique, les substrats céramiques sont des supports idéaux pour les composants électroniques tels que les circuits intégrés, les modules de puissance et les dispositifs RF. Avec une résistance élevée, une dureté élevée, une résistance élevée à l'usure, d'excellentes performances d'isolation et une stabilité thermique, ils garantissent un fonctionnement stable et une transmission efficace du signal dans les équipements électroniques. Les applications des substrats céramiques incluent, sans s'y limiter, les modules semi-conducteurs de haute -puissance, les circuits de contrôle de puissance, les alimentations à découpage haute-fréquence, les relais à semi-conducteurs-, l'électronique automobile, les composants électroniques aérospatiaux et militaires et les assemblages de panneaux solaires.
2. Dans le domaine des communications, les substrats céramiques peuvent être transformés en composants tels que des filtres micro-ondes, des antennes, des diviseurs de puissance, des coupleurs et des isolateurs. Ces composants jouent un rôle crucial dans les systèmes de communication, offrant une excellente résistance mécanique et conductivité thermique.
3. Dans le domaine de l'optique, les substrats céramiques sont utilisés comme bases pour les lasers, offrant une bonne conductivité thermique et une bonne résistance mécanique. Ils sont également utilisés pour fabriquer divers composants pour les communications par fibre optique-, tels que des multiplexeurs par répartition en longueur d'onde et des contrôleurs de polarisation.
4. Dans le domaine médical, les substrats céramiques sont largement utilisés dans les dispositifs médicaux haut de gamme, notamment les capteurs biomédicaux et les organes artificiels, en raison de leur excellente biocompatibilité et stabilité chimique. Par exemple, les substrats céramiques peuvent être utilisés pour fabriquer des articulations artificielles et des matériaux de restauration dentaire, offrant une bonne biocompatibilité et des propriétés esthétiques.
5. Dans le domaine aérospatial, les substrats céramiques sont utilisés pour fabriquer des composants de moteurs, des revêtements de barrière thermique, des revêtements de chambres de combustion et des pièces d'engins spatiaux. Avec une résistance élevée, une résistance aux rayonnements et une résistance aux-températures élevées, ils fournissent un support fiable dans des environnements extrêmes, garantissant un fonctionnement stable du système dans des conditions de-vitesse, de-température et de-rayonnement élevés.
6. Les produits de substrat céramique de notre société comprennent des PCB en céramique multicouches et des antennes PCB 5G.

Produit personnalisé

La plupart de nos produits sont personnalisés sur la base des fichiers Gerber originaux fournis par nos clients.
Après avoir reçu les fichiers Gerber originaux, nous les convertissons en fichiers Gerber fonctionnels pour une utilisation en production.
Au cours de ce processus de conversion, nous ajustons certains paramètres-tels que le diamètre du trou, la largeur des traces et l'espacement des traces-pour optimiser la fabricabilité et garantir une production fluide.

Forfait et garantie

Tous nos produits sont emballés sous vide-avec un déshydratant pour garantir une protection optimale pendant le stockage et le transport.
La durée de conservation des circuits imprimés emballés sous vide-varie en fonction du processus de traitement de surface, allant généralement de 3 à 12 mois. Les détails sont les suivants :

Durée de conservation pour différents processus de traitement de surface

ENIG (Or par immersion au nickel chimique)

Peut être conservé jusqu'à 12 mois sous emballage sous vide avec protection déshydratante.

HASL (nivellement de soudure à air chaud)-sans plomb

Lorsqu’aucun ajustement spécial de stockage n’est effectué, la durée de conservation est généralement d’environ 3 mois.

OSP (Conservateur Organique de Soudabilité)

A une durée de conservation de 3 à 6 mois sous emballage sous vide avec protection déshydratante. Cependant, en cas de stockage inapproprié (par exemple sans déshydratant ou avec une mise sous vide insuffisante), la durée de conservation peut être réduite à environ 3 mois.

Or par immersion (placage d'or chimique)

La durée de conservation peut atteindre 6 à 12 mois, à condition d'utiliser un emballage scellé et un dessicant.

Avantage de l'entreprise

1. Nous garantissons une réponse dans les 24 heures à toutes les demandes et réclamations des clients.
2. Notre usine propose une production d'échantillons en 1-jour pour les cartes à 2 couches et fournit des services de fabrication rapides pour les petites et moyennes commandes, garantissant des délais de livraison courts et une livraison à temps.
3. Nous prenons en charge plusieurs options de paiement, notamment EUR, USD, RUB et CNY, via PayPal, T/T et d'autres méthodes pratiques.

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