Εισαγωγή
Τα κεραμικά υποστρώματα είναι ένα βασικό υλικό που χρησιμοποιείται τυπικά σε μονάδες ισχύος για τη θερμική διαχείριση, προσφέροντας ηλεκτρική μόνωση και μηχανική υποστήριξη. Λόγω του ιδανικού εγγενούς συνδυασμού υψηλής θερμικής αγωγιμότητας, των ιδιοτήτων μόνωσης υψηλής τάσης και ρεύματος, της μηχανικής αντοχής και της αντοχής στη διάβρωση, η απόδοση και η αξιοπιστία των συσκευών, όπως τα ηλεκτρονικά συστήματα ισχύος και τα κεραμικά συσκευασίας υψηλής θερμοκρασίας, με κεραμικά υποστρώματα είναι σημαντικά βελτιστοποιημένα .
Πλεονεκτήματα κεραμικού υποστρώματος
Όταν επιλέγετε κεραμικά υποστρώματα, θα σας εξοφλήσουν και θα φέρουν πολλά οφέλη, κυρίως
1. Προσφέροντας γρήγορη μεταφορά και διαρροή υψηλής θερμοκρασίας λόγω της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας της
2. Διαθέτοντας χαμηλή θερμική επεκτάσεις με διακυμάνσεις της θερμοκρασίας με τοποθετημένες μάρκες
3. Διαθέτοντας φιλική ικανότητα συγκόλλησης με πολυδιάστατα μέταλλα μέσω συγκεκριμένων μέσων
4. Παρέχοντας εξαιρετική κατανομή μόνωσης, ιδανική για διάφορες συνθήκες υψηλής τάσης, υψηλού ρεύματος
5. Παρέχοντας ανώτερη χημική σταθερότητα και αδράνεια, δεν θα αντιδράσει με τα περισσότερα οξέα, αλκαλικά και άλατα στον αέρα και ποτέ δεν οξειδώνονται.
Τύποι κεραμικών υποστρωμάτων
Τα κεραμικά υποστρώματα κατασκευάζονται από μια ποικιλία προχωρημένων κεραμικών υλικών. Σύμφωνα με τις κατηγορίες των πρώτων υλών που χρησιμοποιούνται στις περισσότερες πρακτικές εφαρμογές, μπορούν να ταξινομηθούν κυρίως στους ακόλουθους τύπους:
.
1. Κεραμικό υπόστρωμα Alumina AL2O3
Είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο κεραμικό υπόστρωμα λόγω της κόστους-αποτελεσματικότητας του. Διαθέτει μερίδιο άνω του 80 % στην αγορά κεραμικών υποστρώσεων.
2. Υπόστρωμα ALN αλουμινίου
Το υπόστρωμα νιτριδίου αλουμινίου παρουσιάζεται από την υπέροχη θερμική αγωγιμότητά του μέχρι το 180W/MK σε θερμοκρασία δωματίου.
3. Υπόστρωμα νιτριδίου πυριτίου SI3N4
Το υπόστρωμα νιτριδίου πυριτίου είναι γνωστό για την υπέροχη αντοχή κάμψης και την υψηλή αντοχή σε θερμικό σοκ μεταξύ των κεραμικών υποστρωμάτων.
4. Κεραμικό υπόστρωμα zirconia zro2
Το κεραμικό υπόστρωμα Zirconia είναι χαρακτηριστικό της ανθεκτικότητας του υψηλού υψηλού ύψους και των διακριτικών θερμικών ιδιοτήτων απομόνωσης.
5. Κεραμικό υπόστρωμα Beryllia Oxide Beo
Πρόκειται για ένα κεραμικό υπόστρωμα που οι άνθρωποι τους αρέσουν και το μίσος. Μερικοί αγαπούν την εξαιρετικά υψηλή θερμική αγωγιμότητα, αλλά άλλοι το μισούν λόγω της υψηλής τοξικότητάς του κατά την προετοιμασία της σκόνης.
Χρήσεις κεραμικών υποστρωμάτων
Αλουμίνα κεραμικά υποστρώματα
Λόγω των χαρακτηριστικών των υποστρωμάτων αλουμίνας υψηλής καθαρότητας, τα οποία έχουν σχετικά χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και υψηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, χρησιμοποιούνται κυρίως στην αυτοκινητοβιομηχανία, στον φωτισμό των ημιαγωγών και στον ηλεκτρικό εξοπλισμό.
Υποστρώματα νιτριδίου αλουμινίου
Επειδή το κεραμικό υλικό νιτριδίου αλουμινίου έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα και συντελεστή θερμικής διαστολής, εκτός από την υψηλή αντοχή της μόνωσης και τη χαμηλή διηλεκτρική σταθερά, είναι ένα ιδανικό υπόστρωμα συσκευασίας και υλικό διάχυσης θερμότητας.
Υποστρώματα νιτριδίου πυριτίου
Δεδομένης της υψηλής μηχανικής αντοχής, της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας και της αντοχής σε θερμικό σοκ των κεραμικών νιτριδίου πυριτίου (SI3N4), τα υποστρώματα SI3N4 χρησιμοποιούνται ευρέως σε ημιαγωγούς υψηλής ισχύος, εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας, νέα ενεργειακά οχήματα και κινητήρες αεροσκαφών.
Κεραμικά υποστρώματα ζιρκονίας
Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα κεραμικά ζιρκονίας (ZRO2) έχουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, θερμομόνωση, δείκτη διάθλασης και ευρεία φασματική διαφάνεια, χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, τα ηλεκτρονικά, τα οπτικά και την ιατρική.
Κεραμικά υποστρώματα Beryllia
Τα υποστρώματα οξειδίου του βηρυλλίου έχουν χαμηλή πυκνότητα, εξαιρετικά υψηλή θερμική αγωγιμότητα και καλή ολοκληρωμένη απόδοση. Ωστόσο, η σκόνη BEO είναι εξαιρετικά τοξική και δαπανηρή, επομένως χρησιμοποιείται μόνο σε λίγα πεδία, όπως συσκευές ημιαγωγών υψηλής ισχύος, υψηλής ισχύος, αεροηλεκτρονικά και δορυφορικές επικοινωνίες.
Τελικές σκέψεις
Με μια λέξη, η εφαρμογή κεραμικών υποστρωμάτων κάλυψε σχεδόν όλες τις υψηλές τεχνικές ισχύος και ακόμη και τις επικοινωνίες, τους υπολογιστές, τα στρατιωτικά και τα αεροδιαστημικά πεδία. Με την καινοτομία και την πρόοδο των τεχνολογιών σε διάφορους τομείς εφαρμογών, η παγκόσμια αγορά κεραμικών υποστρώσεων θα αυξηθεί σημαντικά.
Με συνεχείς ανακαλύψεις στην τεχνολογία καθαρισμού της σκόνης κεραμικού υποστρώματος και τη βελτίωση των διαδικασιών χύτευσης και κεραμικών μεταλλοποίησης, θα αναπτυχθούν κεραμικά υποστρώματα προς λεπτότερη, υψηλότερη απόδοση, υψηλότερη αξιοπιστία και υψηλότερη ολοκλήρωση.