Highleap PCB Factory (HILPCB) è specializzata nella produzione di circuiti stampati in ceramica ad alte prestazioni che eccellono in ambienti termici, elettrici e meccanici estremi. Le nostre avanzate capacità di PCB in ceramica offrono una gestione termica superiore, un eccezionale isolamento elettrico e un'affidabilità senza pari per l'elettronica di potenza, l'illuminazione LED, i sistemi RF/microonde e le applicazioni automobilistiche dove i materiali PCB tradizionali sono insufficienti.
Materiali Ceramici Avanzati e Prestazioni Termiche
I circuiti stampati in ceramica utilizzano substrati inorganici, non metallici che superano fondamentalmente i materiali organici in conducibilità termica, stabilità dimensionale e funzionamento ad alta temperatura. La nostra produzione di PCB in ceramica comprende tre principali sistemi di materiali:
Substrati in Allumina (Al2O3)
- 96% Al2O3: Ceramica standard con conducibilità termica di 24-28 W/m·K
- 99,6% Al2O3: Opzione ad alta purezza con proprietà elettriche superiori
- Coefficiente di espansione termica: 6,5-7,5 ppm/K compatibile con dispositivi al silicio
- Temperatura massima operativa: 1500°C in atmosfera inerte
Soluzioni in Nitruro di Alluminio (AlN)
- Eccezionale conducibilità termica: 170-230 W/m·K
- Bassa costante dielettrica: 8,8 a 1 MHz
- Espansione termica: 4,5 ppm/K per ottimale abbinamento con semiconduttori
- Ideale per amplificatori RF ad alta potenza e diodi laser
Opzioni Ceramiche Specializzate
- Ossido di Berillio (BeO): Conducibilità termica di 280 W/m·K con precauzioni di manipolazione
- Nitruro di Silicio (Si3N4): Superiore resistenza alla frattura per cicli termici
- LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic): Capacità di integrazione 3D multistrato
Le proprietà intrinseche dei substrati ceramici - zero assorbimento di umidità, inerzia chimica ed eccezionale stabilità dimensionale - li rendono insostituibili in applicazioni dove i materiali PCB FR-4 o PCB a nucleo metallico non possono soddisfare i requisiti di prestazione.
Tecnologie di Metallizzazione per Circuiti Stampati in Ceramica
La creazione di pattern conduttori affidabili su substrati ceramici richiede processi di metallizzazione specializzati fondamentalmente diversi dalla tradizionale produzione di PCB:
Rame Direttamente Legato (DBC)
- Fogli di rame da 127μm a 400μm di spessore
- Legame ad alta temperatura a 1065°C che forma un eutettico Cu-O
- Capacità di trasporto corrente superiore a 100A per traccia
- Affidabilità in cicli termici: da -55°C a +150°C per oltre 1000 cicli
Tecnologia Film Spesso
- Paste conduttive serigrafate (Ag, Au, Cu, AgPd)
- Capacità linea fine: tracce da 75μm con spaziatura di 75μm
- Capacità multistrato con interconnessioni via
- Resistori e condensatori integrati per passivi integrati
Processo Film Sottile
- Metallizzazione tramite sputtering o evaporazione per precisione
- Capacità linea/spazio fino a 10μm
- Ideale per applicazioni a microonde e alta frequenza
- Compatibile con wire bonding e assemblaggio flip-chip
Il nostro stabilimento per PCB in ceramica mantiene ambienti di camera bianca Classe 1000 per la lavorazione di film sottili, garantendo una metallizzazione priva di contaminazioni critica per applicazioni ad alta affidabilità.
Eccellenza Produttiva per la Produzione di PCB in Ceramica
La produzione di circuiti stampati in ceramica di HILPCB combina attrezzature avanzate con rigorosi controlli di processo:
Sistemi di Lavorazione Laser
- Foratura laser CO2 e UV per la formazione di via
- Singolazione di precisione senza stress meccanico
- Incisione per separazione a frattura controllata
- Diametro minimo via: 50μm con tolleranza di ±10μm
Infrastruttura di Controllo Qualità
- Ispezione ottica automatizzata con risoluzione di 0,5μm
- Ispezione a raggi X per difetti interni
- Macchine di misura a coordinate per verifica dimensionale
- Test di impedenza termica per validazione dissipazione di calore
Capacità Produttive
- Dimensioni pannello fino a 200mm x 200mm
- Gamma spessori: da 0,25mm a 3,0mm
- Configurazioni singolo lato, doppio lato e multistrato
- Capacità mensile: oltre 50.000 substrati ceramici
La prototipazione rapida consegna PCB in ceramica in 7-10 giorni per progetti standard, con produzione in volume che si scala senza problemi attraverso sistemi di manipolazione automatizzati progettati per materiali substrato fragili.
Soluzioni di Gestione Termica con Substrati Ceramici
I circuiti stampati in ceramica offrono eccezionale conducibilità e stabilità termica, rendendoli ideali per applicazioni dove la dissipazione del calore è fondamentale per le prestazioni e la longevità del sistema. In HILPCB, siamo specializzati in soluzioni PCB in ceramica su misura per ambienti ad alta temperatura nell'illuminazione e nei sistemi di alimentazione.
Nelle applicazioni LED ad alta potenza, i nostri substrati ceramici consentono prestazioni termiche leader nel settore. Raggiungiamo una resistenza termica giunzione-scheda bassa fino a 0,5 °C/W, supportiamo l'attacco diretto del die che elimina la necessità di materiali di interfaccia termica intermedi, e garantiamo oltre 50.000 ore di funzionamento affidabile a temperature di giunzione di 150 °C. Le nostre schede supportano anche la deposizione di fosforo per la generazione integrata di luce bianca.
Per l'integrazione di elettronica di potenza, supportiamo esigenze di packaging avanzate inclusi moduli IGBT con driver di gate integrati e dispositivi di potenza SiC e GaN ad alta efficienza. I nostri PCB in ceramica consentono il raffreddamento diretto a liquido attraverso design con microcanali metallizzati e offrono capacità di diffusione termica fino a 10 volte superiori rispetto ai materiali standard FR-4.
Per migliorare ulteriormente le prestazioni, forniamo servizi di simulazione termica utilizzando l'analisi agli elementi finiti (FEA). Queste simulazioni guidano l'ottimizzazione del design della distribuzione del rame, del posizionamento delle vie e del layout dei componenti per massimizzare la dissipazione del calore e garantire l'affidabilità termica in condizioni operative impegnative.
Servizi di Assemblaggio per Circuiti Stampati in Ceramica
Oltre alla produzione di substrati, HILPCB fornisce servizi specializzati di assemblaggio SMT adattati per materiali ceramici:
Adattamenti di Processo
- Profili di preriscaldamento che prevengono lo shock termico
- Supporti specializzati che tengono conto della fragilità ceramica
- Saldatura lead-free con velocità di raffreddamento controllate
- Wire bonding utilizzando fili in oro o alluminio
Metodi di Attacco Componenti
- Epossidica conduttiva per componenti sensibili allo stress
- Attacco eutettico del die per massime prestazioni termiche
- Assemblaggio flip-chip con dispensazione di underfill
- Sinterizzazione d'argento per funzionamento a temperature estreme
I nostri servizi di assemblaggio chiavi in mano includono approvvigionamento componenti, programmazione e test funzionali, fornendo soluzioni complete di circuiti stampati in ceramica pronte per l'integrazione nel sistema.
Eccellenza nella Consegna Globale e Supporto Clienti
In HILPCB, semplifichiamo l'approvvigionamento di circuiti stampati in ceramica attraverso una gamma completa di servizi di supporto professionale. La nostra partnership ingegneristica inizia con una revisione DFM (Design for Manufacturability) gratuita adattata alle sfide uniche dei substrati ceramici. Forniamo consulenza esperta sulla selezione dei materiali, conduciamo simulazioni termiche e analisi di stress meccanico, e raccomandiamo modifiche di design economicamente vantaggiose per ottimizzare prestazioni e producibilità.
Per garantire un'esperienza senza problemi, le nostre soluzioni logistiche e di pagamento includono spedizione globale con imballaggio progettato specificamente per la protezione delle schede in ceramica. Utilizziamo materiali ammortizzanti per salvaguardare i vostri prodotti durante il trasporto. I clienti possono scegliere tra multiple opzioni di pagamento come PayPal e bonifico bancario, e i clienti qualificati possono accedere a termini NET per maggiore flessibilità.
Il nostro framework di garanzia qualità garantisce un'eccellenza costante. Ogni scheda è sottoposta al 100% di test elettrici per soddisfare le specifiche del cliente. Forniamo rapporti di ispezione dimensionale supportati da analisi statistiche, emettiamo certificati dei materiali che verificano composizione e proprietà, e manteniamo la tracciabilità attraverso serializzazione unica. Oltre la consegna, il nostro supporto continua con guida per l'assemblaggio, risoluzione dei problemi e miglioramenti iterativi del design basati su feedback da test nel mondo reale.
FAQ
Quali sono i principali vantaggi dei circuiti stampati in ceramica rispetto ai PCB tradizionali?
I circuiti stampati in ceramica offrono una conducibilità termica 10-100 volte migliore rispetto all'FR-4, consentendo una dissipazione di calore superiore per applicazioni ad alta potenza. Mantengono la stabilità dimensionale a temperature estreme, mostrano zero assorbimento di umidità e forniscono un eccellente isolamento elettrico anche ad alte frequenze. Queste proprietà rendono la ceramica essenziale per elettronica di potenza, sistemi RF e applicazioni LED.
Come si confrontano i costi dei PCB in ceramica rispetto ai circuiti stampati standard?
I substrati ceramici tipicamente costano 3-10 volte più degli equivalenti schede FR-4 a causa di materiali e lavorazioni specializzate. Tuttavia, il costo totale del sistema spesso favorisce la ceramica attraverso l'eliminazione di dissipatori, migliore affidabilità e vita operativa estesa. Forniamo un'analisi dettagliata dei costi che confronta le soluzioni ceramiche con approcci tradizionali per la vostra specifica applicazione.
I circuiti stampati in ceramica possono essere prodotti in configurazioni multistrato?
Sì, produciamo PCB in ceramica multistrato utilizzando la tecnologia LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) che supporta fino a 20 strati. Questo consente complessa integrazione di circuiti 3D con passivi incorporati, cavità e canali. I substrati standard in allumina e AlN sono tipicamente limitati a configurazioni a singolo o doppio strato con capacità multistrato a film spesso.
Quali regole di design si applicano ai layout dei circuiti stampati in ceramica?
I PCB in ceramica richiedono regole di design modificate tra cui: larghezza minima traccia di 100μm per film spesso (10μm per film sottile), diametri via a partire da 100μm, e zone di rispetto vicino ai bordi della scheda per prevenire scheggiature. Forniamo linee guida di design complete specifiche per il materiale ceramico scelto e la tecnologia di metallizzazione.
Con che rapidità potete consegnare prototipi di circuiti stampati in ceramica?
I prototipi standard di PCB in ceramica vengono spediti in 7-10 giorni lavorativi per design a singolo/doppio lato. LTCC complessi o metallizzazione personalizzata potrebbero richiedere 15-20 giorni. Manteniamo un inventario di materiali ceramici comuni per minimizzare i tempi di consegna e offriamo servizi accelerati per requisiti urgenti.
Quali certificazioni detenete per la produzione di PCB in ceramica?
HILPCB mantiene la certificazione di qualità ISO 9001:2015, IATF 16949 per applicazioni automotive, e AS9100D per l'aerospaziale. I nostri processi ceramici sono conformi agli standard IPC adattati per substrati ceramici. Forniamo tracciabilità dei materiali, documentazione di conformità RoHS e certificazioni di test personalizzate come richiesto.