Gedruckte Keramik-Leiterplatten
Hochleistungsfähige Keramik-Leiterplattenbaugruppen für extreme Umgebungen
Unsere Keramik-Leiterplattenlösungen von PICA Manufacturing Solutions sind so gefertigt, dass sie herausragende thermische, mechanische und elektrische Performance bieten, für die herkömmliche FR-4- oder Metallkern-Leiterplatten nicht ausreichen. Entwickelt auf der Basis von fortschrittlichen Keramiksubstraten wie Aluminiumoxid (Al₂O₃), Aluminiumnitrid (AlN) und Siliziumnitrid (Si₃N₄) sind diese Leiterplatten für Leistung, Hochfrequenz (RF), hohe Zuverlässigkeit und sogar für kryogene Anwendungen im Quantencomputing konzipiert.
Ob Sie Prototypen, Hybridbaugruppen oder Keramikkonstruktionen in Originalgröße benötigen, PICA bietet Ihnen End-to-End-Unterstützung, um die elektrischen, thermischen und mechanischen Anforderungen Ihres Systems gerecht zu werden.
Warum Keramik-Leiterplatten wählen?
- Wärmeleitfähigkeit – Keramische Substrate leiten Wärme weitaus effektiver als FR-4, wodurch Hochleistungsmodule, LEDs und dichte Elektronik kühler und länger laufen können.
- Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen – Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE), Stoß- und Vibrationsbeständigkeit sowie die Fähigkeit, extreme Temperaturen (einschließlich kryogener Bedingungen) zu bewältigen, gewährleisten eine gewährleisten dauerhafte Leistungsfähigkeit unter anspruchsvollen Bedingungen.
- Hochfrequenz- und Hochspannungstauglich – Dank geringer dielektrischer Verluste und hoher Durchbruchspannung sind Keramiken ideal geignet für HF-, Mikrowellen- und Hochspannungsschaltungen.
- Kompaktes Designpotenzial – Unterstützt dichte Verbindungen, hybride Stack-Ups und integrierte passive Bauelemente, um kleinere und effizientere Formfaktoren des Systems zu ermöglichen.
- Kryogenisch und quantentauglich – getestet auf Temperaturschock von –55 °C bis +150 °C und mit Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) von nur ~2,6 ppm/°C (Si₃N₄) bewahren keramische Substrate in ultrakalten Umgebungen ihre Maßstabilität.
Für weitere technische Informationen zu den Fähigkeiten von PICA im Bereich keramischer Leiterplatten klicken Sie auf die Schaltfläche unten.
Fähigkeiten von Keramik-Leiterplatten – Highlights
Technologie
- Keramiken: Al₂O₃, AlN, Si₃N₄, ZTA (Zirkonoxid-verstärkte Aluminiumoxidkeramik)
- Substratoptionen: Direkte Kupferbindung (DCB), Aktivmetallgelötet (AMB)
- Mehrlagige Keramikaufbauten (HTCC, LTCC)
- Laserbohren, Ätzen, Galvanisieren und Lötstopplackbearbeitung
- Thermoschockbeständigkeit: –55 °C bis +150 °C (geeignet für kryogene Anwendungen und extreme Temperaturwechsel)
- Materialien mit extrem niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten: bis zu ~2,6 ppm/°C
- Hohe Biegefestigkeit: bis zu ~700 MPa
Materialien
- Aluminiumnitrid (AlN) – hohe Wärmeleitfähigkeit (170–230 W/m·K)
- Siliziumnitrid (Si₃N₄) – niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient, ausgezeichnete mechanische Stabilität
- Aluminiumoxid (Al₂O₃) – kostengünstiges Keramiksubstrat
- Zirkonoxid-verstärktes Aluminiumoxid (ZTA) – zähigkeitsverbesserte Variante
- Kupferschichten: 0,127–0,4 mm (DCB) / bis zu 1,2 mm (AMB)
- Oberflächenbehandlungen: Ni-, Ni+Au-, Silberbeschichtung (Ag)
Muster & Bohrungen
- Minimale Leiterbahn-/Abstandsbreite: ~0,2–0,5 mm (designabhängig)
- Kupferfehlversatz ≤0,1 mm
- Ätzfaktor ≥2,0
- Abstand zum Platinenrand ≥0,15–0,5 mm je nach Dicke
- Außenmaßtoleranz: +0,2/‐0,05 mm
- Kantenausbruchskontrolle: ≤½ Boarddicke
Oberflächenbeschaffenheit
- Blankes Kupfer / Antioxidationsmittel
- Ni (2–8 µm) selektiv
- Ag (0,1–1,0 µm) selektiv
- Ni + Au (Au 0,01–0,10 µm) selektiv
- Kundenspezifische Beschichtungsoptionen auf Anfrage erhältlich
Vorteile von Keramik-Leiterplatten
Hervorragendes Wärmemanagement
Keramiksubstrate leiten Wärme weitaus effektiver als FR-4 und ermöglichen so Hochleistungsanwendungen wie LEDs, Leistungselektronik und HF-Systeme.
Erhöhte Zuverlässigkeit
Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient, Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichnete thermische Stabilität gewährleisten eine dauerhafte Leistungsfähigkeit auch in rauer Umgebung.
Hochfrequenz- und Hochspannungstauglich
Dank geringer dielektrischer Verluste und hoher Durchbruchspannung eignet sich Keramik ideal für HF-, Mikrowellen- und Stromumwandlungsanwendungen.
Kompakt und vielseitig
Unterstützt hochdichte Verbindungen und Hybridkonfigurationen, wodurch die Systemgröße reduziert und gleichzeitig die Effizienz verbessert wird.
Beständigkeit in rauen Umgebungen
Keramik-Leiterplatten widerstehen Vibrationen, Stößen und extremen Temperaturen und sind daher eine zuverlässige Wahl für Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Industrieanlagen.
Märkte, die wir mit Keramik-Leiterplatten bedienen
Medizintechnik
Biokompatible und thermisch stabile Substrate für Implantate, Sensoren und Diagnosegeräte.
Automobilindustrie
Beständig gegen Hitze, Vibrationen und chemische Einflüssen in modernen Fahrassistenzsystemen, Elektrofahrzeugen und Baumaschinen.
Telekommunikation & HF
Materialien mit geringen dielektrischen Verlusten unterstützen Hochfrequenzkommunikation, Radar- und Mikrowellenanwendungen.
Verteidigung & Sicherheit
Leichte, robuste Platinen, die für Vibrationen, Strahlung und extreme Temperaturbedingungen ausgelegt sind.
Leistungselektronik & LEDs
Die hohe Wärmeleitfähigkeit gewährleistet eine effiziente Wärmeableitung bei Hochleistungs- und Beleuchtungssystemen.
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