Quelle est et devrait être la conductivité thermique des PCB en céramique ?

La conductivité thermique élevée dePCBA en céramiqueC'est probablement la principale raison pour laquelle de plus en plus d'industries se tournent vers la céramique dans leurs circuits imprimés et leurs boîtiers, car ce substrat offre à cet égard des avantages significatifs par rapport aux matériaux traditionnels. Une meilleure correspondance CTE et une meilleure étanchéité ne feront qu'ajouter à l'attractivité de ces matériaux.

Le défi est que les substrats céramiques et les cartes fabriquées par votre fabricant de PCBA sont beaucoup plus chers que les matériaux utilisés dans les PCB traditionnels, qui peuvent être beaucoup plus coûteux à produire lors de travaux à volume élevé. Cependant, les avantages des panneaux en céramique et la nécessité d’améliorer la conductivité thermique sont si grands que toute entreprise ayant les moyens de les utiliser le fera probablement par nécessité.

Comment estimer les niveaux de conductivité thermique

Chez MCL, nous pouvons estimer les niveaux de conductivité thermique pour les principaux types de plaques céramiques, mais les valeurs finales varient en fonction du processus de fabrication, de la taille des grains et de la composition. Bien que nous ne connaissions peut-être pas la valeur exacte de la plaque, consultez ci-dessous la plage de valeurs convenues par les experts :

Nitrure d'aluminium : L'une des céramiques les plus populaires mais les plus chères, le nitrure d'aluminium, a une conductivité thermique considérée par beaucoup comme supérieure à 150 W/MK, et généralement autour de 180 W/MK. Cependant, des études ont trouvé des valeurs allant de 80 W/MK à 200 W/MK à température ambiante, avec des valeurs chutant de plus d'un tiers à l'approche des 100 degrés Celsius.

Alumine : L'alumine, une autre céramique primaire, a une plage de conductivité thermique de 18 à 36 W/MK à température ambiante.

AUTRES PLAGES DE TEMPÉRATURE DES MATÉRIAUX : Les autres plages de température que nous pouvons déterminer à température ambiante incluent 184 à 300 pour l'oxyde de béryllium, 15 à 600 pour le nitrure de bore et 70 à 210 W/MK pour le carbure de silicium.

Avec autant de variations, il est difficile de déterminer la conductivité thermique réelle. Le mieux est d’effectuer vos propres tests, d’enregistrer les valeurs que vous obtenez et de les utiliser dans les calculs futurs.

Applications de circuits imprimés en céramique

Les industries qui nécessitent des connexions à fréquence plus élevée et une bonne résistance à la chaleur peuvent bénéficier des PCB en céramique. Certaines des principales industries auxquelles les PCB en céramique peuvent servir comprennent : l'aérospatiale, l'automobile, les dispositifs médicaux, la machinerie lourde et l'électronique.

En fonction de vos besoins de conception et de fabrication,PCB en céramiquele prototypage peut être très utile et efficace pour les cartes de circuits imprimés dans ces industries et dans bien d’autres.