PCB ceramico vs PCB a nucleo metallico

I PCB in ceramica sono più efficienti dal punto di vista termico rispetto alle loro controparti metalliche. Ciò significa che la temperatura di esercizio di un PCB sarà più bassa. I PCB in alluminio, invece, sono soggetti a uno strato dielettrico, mentre quelli in ceramica non lo sono. Inoltre, i PCB ceramici sono più durevoli delle loro controparti metalliche.

FR4 vs pcb in ceramica

La differenza principale tra i PCB FR4 e i PCB ceramici è la loro conducibilità termica. Il PCB FR4 è soggetto ad alta conducibilità termica, mentre il PCB ceramico è soggetto a bassa conducibilità termica. I PCB ceramici sono migliori per le applicazioni che richiedono un'elevata conduttività termica. Tuttavia, sono più costosi.

Il PCB FR4 presenta alcuni vantaggi rispetto al PCB ceramico, ma non è un forte concorrente del PCB ceramico. I PCB ceramici hanno una maggiore conducibilità termica, che consente al calore di raggiungere più facilmente gli altri componenti. Sono inoltre disponibili in una varietà di forme e dimensioni.

Il vantaggio principale dei PCB ceramici è la loro bassa conducibilità elettrica e l'elevata conducibilità termica. Inoltre, sono migliori isolanti, il che facilita i circuiti ad alta frequenza. Inoltre, i PCB ceramici sono più resistenti alla corrosione e alla normale usura. Possono anche essere combinati con un plastificante o un lubrificante per creare una cortina flessibile e riutilizzabile. Un altro vantaggio fondamentale dei PCB ceramici è la loro elevata capacità di trasmissione del calore. Ciò consente di disperdere il calore su tutto il PCB. Al contrario, le schede FR4 dipendono in larga misura da dispositivi di raffreddamento e strutture metalliche per ottenere la conduttività termica desiderata.

Inoltre, l'FR4 ha una conducibilità termica relativamente bassa. Rispetto ai materiali ceramici, l'FR4 è solo poche volte più conduttivo. Ad esempio, l'ossido di alluminio e il carburo di silicio sono 100 volte più conduttivi termicamente dell'FR4, mentre l'ossido di berillio e il nitruro di boro hanno la più alta conduttività termica.

LTTC vs pcb con anima in metallo

Il PCB ceramico, noto anche come PCB ceramico a bassa temperatura (LTTC), è un tipo di PCB realizzato appositamente per le basse temperature. Il suo processo di produzione è diverso da quello di un PCB con nucleo metallico. Nel caso dell'LTTC, il PCB è composto da una sostanza adesiva, vetro cristallino e pasta d'oro e viene cotto a una temperatura inferiore a 900 gradi Celsius in un forno gassoso.

I circuiti stampati con anima in metallo sono anche più efficienti nel dissipare il calore, consentendo di utilizzarli per applicazioni ad alta temperatura. A tal fine, utilizzano materiali dielettrici termoconduttivi, che fungono da ponte termoconduttivo per trasferire il calore dal nucleo alla piastra. Tuttavia, se si utilizza una scheda FR4, è necessario utilizzare un dissipatore di calore topico.

Oltre alla dissipazione del calore e all'espansione termica superiori, i PCB con anima in metallo presentano anche una maggiore densità di potenza, una migliore schermatura elettromagnetica e un migliore accoppiamento capacitivo. Questi vantaggi li rendono una scelta migliore per i circuiti elettronici che devono essere raffreddati.

FR4

Le prestazioni di conducibilità termica dei PCB ceramici sono molto più elevate di quelle dei PCB con anima in metallo, il che può essere una ragione per il loro prezzo più elevato. A differenza delle schede con anima metallica, i PCB ceramici non richiedono la foratura e la deposizione per dissipare il calore. La differenza tra questi due tipi di schede risiede nel tipo di maschera di saldatura utilizzata. I PCB ceramici hanno generalmente colori scuri, mentre le schede con anima in metallo hanno una maschera di saldatura quasi bianca.

I PCB in ceramica hanno una conducibilità termica superiore a quella dell'FR4, il materiale più comunemente utilizzato per la produzione di massa di PCB. Tuttavia, i materiali FR4 hanno una conducibilità termica relativamente bassa, che li rende meno adatti alle applicazioni che richiedono cicli di temperatura o temperature elevate. Inoltre, le schede in ceramica tendono a espandersi più rapidamente una volta che la temperatura del substrato raggiunge la temperatura di transizione vetrosa. I materiali Rogers, invece, hanno elevate temperature di transizione vetrosa e un'espansione volumetrica stabile in un ampio intervallo di temperature.

I circuiti stampati con anima in metallo sono realizzati in alluminio o rame. Hanno un'anima in metallo anziché in FR4 e un sottile rivestimento in rame. Questo tipo di PCB può essere utilizzato per raffreddare più LED e sta diventando sempre più comune nelle applicazioni di illuminazione. I circuiti stampati con anima in metallo presentano alcune limitazioni di progettazione, ma sono più facili da produrre.

I circuiti stampati con anima in metallo hanno caratteristiche superiori di dissipazione del calore, stabilità dimensionale e conduttività elettrica. Possono inoltre offrire una migliore densità di potenza, schermatura elettromagnetica e accoppiamento capacitivo. Rispetto ai PCB in ceramica, i PCB con anima in metallo costano meno. Sono spesso utilizzati nelle apparecchiature elettriche di comunicazione e nell'illuminazione a LED.