Introduzione
I substrati di ceramica sono un materiale di base tipicamente utilizzato nei moduli di potenza per la gestione termica, offrendo isolamento elettrico e supporto meccanico. A causa della combinazione intrinseca ideale di ad alta conducibilità termica, proprietà di isolamento ad alta tensione e corrente, resistenza meccanica e resistenza alla corrosione, le prestazioni e l'affidabilità dei dispositivi, come l'elettronica di potenza e le ceramiche di imballaggio ad alta temperatura, con substrati ceramici, sono significativamente ottimizzati ottimizzati .
Vantaggi del substrato ceramico
Quando scegli i substrati ceramici, ti ripagheranno e porteranno molti benefici, principalmente includendo
1. Offrendo trasferimento e dissipazione rapidi con calore elevato a causa della sua alta conducibilità termica
2. Possedere una bassa espansività termica con fluttuazioni di temperatura con chip montati
3. Possedere una capacità di legame amichevole con metalli multifari tramite media specifici
4. Fornire un eccellente rottura dell'isolamento, ideale per varie circostanze ad alta tensione e ad alta corrente
5. Fornendo stabilità chimica e inerzia superiori, non reagirà con la maggior parte degli acidi, degli alcali e dei sali nell'aria e non si ossida mai.
Tipi di substrati ceramici
I substrati di ceramica sono realizzati con una varietà di materiali ceramici avanzati. Secondo le categorie di materie prime utilizzate nella maggior parte delle applicazioni pratiche, possono essere principalmente classificate nei seguenti tipi:
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1.Alumina Al2O3 Substrato di ceramica
È il substrato ceramico più comunemente usato a causa del suo rapporto costo-efficacia. Ha una quota superiore all'80 % nel mercato del substrato ceramico.
2. Substrato di nitruro di alluminio
Il substrato di nitruro di alluminio è descritto dalla sua favolosa conducibilità termica fino a 180 W/MK a temperatura ambiente.
3. Substrato di nitruro di silicio SI3N4
Il substrato di nitruro di silicio è noto per la sua superba resistenza alla flessione e l'elevata resistenza agli shock termici tra i substrati ceramici.
4. Substrato di ceramica Zirconia Zro2
Il substrato in ceramica di zirconia è caratteristico della sua resistenza alla frattura super-alta e delle proprietà distintive di isolamento termico.
5. Beryllia Oxide BEO Substrato in ceramica
È un substrato in ceramica che alle persone piacciono e odiano. Alcuni amano la sua conduttività termica ultra-alta, ma altri la odiano a causa della sua alta tossicità durante la preparazione delle polveri.
Usi dei substrati ceramici
Substrati in ceramica di allumina
A causa delle caratteristiche dei substrati di allumina di alta purezza, che hanno una conduttività termica relativamente bassa e un coefficiente di espansione termica elevata, sono utilizzate principalmente in elettronica automobilistica, illuminazione a semiconduttore e apparecchiature elettriche.
Substrati di nitruro di alluminio
Poiché il materiale ceramico di nitruro di alluminio ha un'alta conduttività termica e coefficiente di espansione termica, oltre all'elevata resistenza all'isolamento e alla costante dielettrica bassa, è un substrato di imballaggio ideale e materiale di dissipazione del calore.
Substrati di nitruro di silicio
Data l'elevata resistenza meccanica, l'elevata conducibilità termica e la resistenza agli shock termici di ceramica di nitruro di silicio (SI3N4), i substrati SI3N4 sono ampiamente utilizzati in semiconduttori ad alta potenza, attrezzature di fascia alta, nuovi veicoli energetici e motori aeronautici.
Substrati in ceramica di zirconia
Considerando che le ceramiche di zirconia (ZRO2) hanno eccellenti proprietà meccaniche, isolamento termico, indice di rifrazione e ampia trasparenza spettrale, sono ampiamente utilizzate nell'industria, nell'elettronica, nell'ottica e nella medicina.
Substrati ceramici Beryllia
I substrati di ossido di berillio hanno bassa densità, conducibilità termica estremamente elevata e buone prestazioni complete. Tuttavia, Beo Powder è altamente tossico e costoso, quindi viene utilizzato solo in alcuni campi, come dispositivi a semiconduttore ad alta potenza e ad alta frequenza, avionici e comunicazioni satellitari.
Pensieri finali
In una parola, l'applicazione di substrati in ceramica ha coperto quasi tutta la potenza elettronica di fascia alta e persino le comunicazioni, i computer, i campi militari e aerospaziali. Con l'innovazione e il progresso delle tecnologie in vari settori delle applicazioni, il mercato globale del substrato ceramico crescerà sostanzialmente.
Con scoperte continue nella tecnologia di purificazione delle polveri di substrato ceramico e il miglioramento dei processi di stampaggio e metallizzazione ceramica, i substrati ceramici si sviluppano verso prestazioni più sottili, più elevate, maggiore affidabilità e maggiore integrazione.