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Accueil du site / Les céramiques / Une infinité d’usages possibles / Electronique et électrotechnique

Electronique et électrotechnique

L’électronique représente 70% du marché des céramiques techniques à l’échelle mondiale.
Les applications des céramiques en électronique sont nombreuses et très variées et on en découvre régulièrement de nouvelles.

Condensateurs céramiques

Les condensateurs sont des composants capables de stocker les charges électriques.

Les céramiques permettent de réaliser de nombreux types de condendateurs, mono- et multicouches, que l’on reporte éventuellement directement sur les circuits (sous forme de chips), par des techniques de montage en surface. On évite ainsi les contraintes de montage d’éléments séparés, toujours plus fragiles.

Substrats-boitiers

Les céramiques sont des matériaux de choix pour réaliser les supports des circuits électroniques, qui doivent être isolants, mais aussi permettre de dissiper la chaleur. Quant aux boitiers, ils doivent résister aux aggressions de l’environnement. Pour de telles applications, on utilise surtout l’alumine, ou bien, lorsque la question de la dissipation de la chaleur devient importante, du nitrure d’aluminium.

Céramiques piézo-électriques

JPG - 10.7 ko
Composant piezoélectrique pour sonde à ultrasons, Ceradrop Limoges

La piézoélectricité est la propriété que possèdent certains corps (notamment le quartz) de se polariser électriquement sous l’action d’une force mécanique (effet direct) et, réciproquement, de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique (effet inverse). Les céramiques sont utilisées dans les deux cas :

  • On crée une charge électrique, et donc des étincelles, par une action mécanique, par exemple dans un allume-gaz, mais le même principe permet de réaliser, par exemple, des capteurs de pression.
  • On fait vibrer ou on déforme le matériau sous l’effet d’un champ électrique : sonar, buzzer, téléphone, actionneurs divers, générateurs d’ultrasons.

Autres usages des céramiques en électronique

  • Capteurs d’humidité, de température (thermistances) et de gaz
  • Eléments chauffants
  • Céramiques magnétiques employées dans le stockage et la lecture magnétique, les aimants permanents, les transformateurs.
  • Résonnateurs diélectriques pour composants hyperfréquences utilisés dans le secteur des télécommunications.
  • On connaît bien les propriétés isolantes des céramiques, mais certaines d’entre-elles, au contraire, possédent des propriétés de supra-conductivité à hautes températures. Les applications sont rares, car il est très difficile de mettre une céramique sous forme de fils, compte-tenu de leur relative fragilité et de leur haut point de fusion. Pour qu’il soit aisé de réaliser des fils conducteurs en céramique, il faudrait pouvoir les mettre en forme avec les techniques classiques de la métallurgie (laminage et fonderie).
JPG - 7.7 ko
Isolants électriques en céramique, Saint Gobain (Photo JC Dupuy Limoges)
JPG - 13.4 ko
Jonction céramique métal, SCT Bazet

Les propriétés isolantes des céramiques sont très recherchées dans le domaine de l’électronique, pour la fabrication de composants, mais aussi de supports ou de boitiers performants.

L’électronique représente 70% du marché des céramiques techniques à l’échelle mondiale.
Les applications des céramiques en électronique sont nombreuses et très variées et on en découvre régulièrement de nouvelles.

Condensateurs céramiques

Les condensateurs sont des composants capables de stocker les charges électriques.

Les céramiques permettent de réaliser de nombreux types de condendateurs, mono- et multicouches, que l’on reporte éventuellement directement sur les circuits (sous forme de chips), par des techniques de montage en surface. On évite ainsi les contraintes de montage d’éléments séparés, toujours plus fragiles.

Substrats-boitiers

Les céramiques sont des matériaux de choix pour réaliser les supports des circuits électroniques, qui doivent être isolants, mais aussi permettre de dissiper la chaleur. Quant aux boitiers, ils doivent résister aux aggressions de l’environnement. Pour de telles applications, on utilise surtout l’alumine, ou bien, lorsque la question de la dissipation de la chaleur devient importante, du nitrure d’aluminium.

Céramiques piézo-électriques

JPG - 10.7 ko
Composant piezoélectrique pour sonde à ultrasons, Ceradrop Limoges

La piézoélectricité est la propriété que possèdent certains corps (notamment le quartz) de se polariser électriquement sous l’action d’une force mécanique (effet direct) et, réciproquement, de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique (effet inverse). Les céramiques sont utilisées dans les deux cas :

  • On crée une charge électrique, et donc des étincelles, par une action mécanique, par exemple dans un allume-gaz, mais le même principe permet de réaliser, par exemple, des capteurs de pression.
  • On fait vibrer ou on déforme le matériau sous l’effet d’un champ électrique : sonar, buzzer, téléphone, actionneurs divers, générateurs d’ultrasons.

Autres usages des céramiques en électronique

  • Capteurs d’humidité, de température (thermistances) et de gaz
  • Eléments chauffants
  • Céramiques magnétiques employées dans le stockage et la lecture magnétique, les aimants permanents, les transformateurs.
  • Résonnateurs diélectriques pour composants hyperfréquences utilisés dans le secteur des télécommunications.
  • On connaît bien les propriétés isolantes des céramiques, mais certaines d’entre-elles, au contraire, possédent des propriétés de supra-conductivité à hautes températures. Les applications sont rares, car il est très difficile de mettre une céramique sous forme de fils, compte-tenu de leur relative fragilité et de leur haut point de fusion. Pour qu’il soit aisé de réaliser des fils conducteurs en céramique, il faudrait pouvoir les mettre en forme avec les techniques classiques de la métallurgie (laminage et fonderie).
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Isolants électriques en céramique, Saint Gobain (Photo JC Dupuy Limoges)
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Jonction céramique métal, SCT Bazet

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