Carte de circuit hybride en céramique à couche épaisse
♦Nom:PCB en céramique
♦Matériau de la plaque: 96% alumine, nitrure d'aluminium ou personnalisé selon les besoins du client
♦Épaisseur de la plaque: 0.25MM-0.38MM-0.635MM (le plus économique)-0.8mm-1-1,2 mm
♦Matériau conducteur: processus de placage à l'or, procédé nickel-palladium-or, procédé de placage d'argent, processus de nickelage, procédé d'étamage, etc..
♦Épaisseur du conducteur supérieure à 10 um, jusqu'à 20 microns (0.02MM)
♦Largeur de ligne minimale 0,2 mm
♦Précision 0,1 mm
♦Résistance à la compression ≧450MPa
Description du produit
Le circuit imprimé hybride en céramique à couche épaisse est un circuit imprimé avancé qui combine les avantages du processus de couche épaisse et du substrat céramique.. Sa principale caractéristique est que l'épaisseur de la couche conductrice atteint 10 à 13 microns. (µm), ce qui est bien plus que celui d'un circuit imprimé en céramique à couche mince (<1µm). Pâte conductrice (comme l'or, argent, palladium) est sérigraphié sur le substrat céramique, et le frittage à haute température est utilisé pour former des traces conductrices, résistances, condensateurs et autres composants, et prend en charge la structure d'interconnexion multicouche. Ce processus le rend exceptionnel en termes de densité de puissance, performances de dissipation thermique et fiabilité.
Avantages techniques et caractéristiques de performance
Câblage multicouche et capacités d'interconnexion tridimensionnelles
Grâce à des processus d'impression et de frittage répétés, des structures de circuits multicouches peuvent être construites pour répondre aux besoins de conception de circuits complexes. Par exemple, les contrôleurs de conduite de véhicules électriques réalisent une intégration à haute densité de puissance grâce à une interconnexion tridimensionnelle.
Rentabilité importante
Comparé au processus de couche mince, l'investissement dans l'équipement de traitement des couches épaisses est réduit de plus de 40%, et l'efficacité de la production est augmentée de 30%, ce qui convient à la production à grande échelle. Ses caractéristiques de faible coût sont largement utilisées dans le domaine de l'électronique grand public.
Adaptabilité aux environnements extrêmes
Résistance à la chaleur: La conductivité thermique des substrats céramiques (comme l'alumine et le nitrure d'aluminium) est de 20~230 W/m·K, et peut résister à des températures élevées de 850 ℃.
Résistance mécanique: La résistance à la flexion est 450 MPa, qui convient aux environnements vibratoires aérospatiaux.
Correspondance de dilatation thermique: Le coefficient de dilatation thermique est proche de celui des puces en silicium (4.5~10,9×10⁻⁶/K), réduire le risque de rupture due à des contraintes thermiques.
Conception haute fiabilité
La résistivité d'isolation du substrat céramique est >1×10¹⁴ Ω·cm, et la tension de claquage est 20 kV/mm.
Après découpe laser, la précision de la résistance à couche épaisse peut atteindre ± 1 %, et le coefficient de température est aussi bas que 50 ppm/℃.
Applications de produits
Domaines d'application et scénarios typiques
Électronique automobile
Dans le système de gestion de la batterie (GTC) des véhicules électriques, les cartes de circuits imprimés à couche épaisse réalisent l'échantillonnage et le contrôle de l'équilibrage du courant, avec une plage de température de fonctionnement de -55℃~125℃.
Le chargeur embarqué (OBC) utilise des substrats en nitrure d'aluminium, ce qui améliore l'efficacité de la dissipation thermique en 50%.
Aérospatial
Le module de communication par satellite intègre des amplificateurs de puissance, et le processus de couche épaisse permet d'obtenir une adaptation d'impédance de 50 Ω avec perte d'insertion <0.5 dB.
Le système radar aéroporté utilise les caractéristiques de légèreté des substrats céramiques, qui est 60% plus léger que les PCB traditionnels.
Appareils électriques
Dans le module d'alimentation, le circuit imprimé à couche épaisse transporte plus de 100 A de courant, et la résistance thermique est aussi basse que 0,2 ℃/W.
Le convertisseur DC haute tension (CCHT) utilise un câblage multicouche avec isolation de tension de 5 kv.
Champ RF/micro-ondes
LTCC (céramique cocuite à basse température) la technologie réalise l'intégration du filtre 5G, couvrant les fréquences de 24 à 40 Ghz.
Les composants T/R des radars multiéléments sont réduits de 40% grâce à des procédés à couche épaisse, et la cohérence de phase est <±2°.
Processus de fabrication
Préparation du substrat
Sélectionner 96% céramiques d'alumine ou de nitrure d'aluminium avec une rugosité de surface Ra<0.3 μm pour assurer l’adhésion du coulis.
Impression d'écran
Utilisez un écran en acier inoxydable de 300 mailles avec une précision d'impression de ±5 μm.
La viscosité de la boue conductrice (alliage argent-palladium) est contrôlé à 80~120 Pa·s pour éviter les défauts d'impression.
Frittage à haute température
Frittage à 850℃ pour 2 heures dans une atmosphère d'azote pour former une liaison chimique entre le coulis et le substrat, avec une force de liaison de >45 MPa.
Découpage de la résistance au laser
Utiliser un laser ultraviolet (355 nm) pour corriger la valeur de résistance avec une précision de ±0,1 %, et la stabilité de la résistance après ajustement de la résistance est <0.5%/1000 heures.
Montage en surface et emballage
La température de soudage est contrôlée en dessous de 260 ℃ pour éviter la fissuration sous contrainte thermique du substrat céramique.
L'emballage hermétique utilise des soudures parallèles avec un taux de fuite de <1×10⁻⁹ Pa·m³/s.
