Wstęp
Substraty ceramiczne są materiałem podstawowym zwykle stosowanym w modułach mocy do zarządzania termicznego, oferującego izolację elektryczną i wsparcie mechaniczne. Ze względu na idealną nieodłączną kombinację wysokiej przewodności cieplnej, właściwości izolacji wysokiego napięcia i prądu, wytrzymałość mechaniczną i odporność na korozję, wydajność i niezawodność urządzeń, takich jak elektronika mocy i ceramika opakowań o wysokiej temperaturze, z substratami ceramicznymi są znacząco zoptymalizowane .
Zalety podłoża ceramicznego
Kiedy wybierzesz ceramiczne podłoża, spłacą cię i przyniosą wiele korzyści, w tym przede wszystkim
1. Oferowanie szybkiego przeniesienia i rozproszenia o wysokim ogrzewaniu ze względu na wysoką przewodność cieplną
2. Posiadanie niskiej ekspansji cieplnej z fluktuacji temperatury z zamontowanymi wiórami
3. Posiadanie przyjaznych zdolności wiązania z metali wielofunkcyjnych za pośrednictwem określonych mediów
4. Dostarczanie doskonałego podziału izolacji, idealne do różnych okoliczności o wysokim napięciu i wysokim napięciu
5. Zapewniając doskonałą stabilność chemiczną i bezwładność, nie będzie reagować z większością kwasów, zasad i soli w powietrzu i nigdy nie utlenia się.
Rodzaje ceramicznych substratów
Podłoża ceramiczne są wykonane z różnych zaawansowanych materiałów ceramicznych. Według kategorii surowców stosowanych w większości praktycznych zastosowań można je głównie podzielić na następujące typy:
.
1. ALUMINA AL2O3 Ceramiczny podłoże
Jest to najczęściej stosowany podłoże ceramiczne ze względu na jego opłacalność. Posiada powyżej 80 % udziału na rynku podłoża ceramicznym.
2. Podłoże ALN azotku aluminiowego
Podłoże azotku aluminiowego jest prezentowane przez jego bajeczną przewodność cieplną do 180 W/mk w temperaturze pokojowej.
3. Podłoż SI3N4 azotku krzemu
Podłoże azotku krzemu jest znane z doskonałej wytrzymałości na zginanie i wysokiej odporności na wstrząsy termiczne wśród podłożów ceramicznych.
4. Ceramiczny podłoże cyrramonia ZRO2
Podłoże ceramiczne cyrkonu jest charakterystyczne dla jego bardzo wysokiej wytrzymałości złamania i charakterystycznych właściwości izolacji cieplnej.
5. Beryllia Tlenku ceramiczny Beo
Jest to ceramiczny podłoże, które ludzie lubią i nienawidzą. Niektórzy uwielbiają jego bardzo wysoką przewodność cieplną, ale inni nienawidzą jej ze względu na wysoką toksyczność podczas przygotowywania proszku.
Zastosowania ceramicznych substratów
Podłoża ceramiczne tlenku glinu
Ze względu na charakterystykę podłoża tlenku glinu o wysokiej czystości, które mają stosunkowo niską przewodność cieplną i wysoki współczynnik rozszerzania cieplnego, są wykorzystywane przede wszystkim w elektronice motoryzacyjnej, oświetleniu półprzewodników i urządzeniach elektrycznych.
Podłoża azotku aluminiowego
Ponieważ materiał ceramiczny azotku aluminium ma wysoką przewodność cieplną i współczynnik rozszerzania cieplnego, oprócz jego wysokiej wytrzymałości izolacyjnej i niskiej stałej dielektrycznej, jest idealnym materiałem opakowaniowym i materiałem rozpraszania ciepła.
Podłoża azotku krzemu
Biorąc pod uwagę wysoką wytrzymałość mechaniczną, wysoką przewodność cieplną i odporność na amortyzator termiczny ceramiki azotku krzemu (SI3N4), substraty SI3N4 są szeroko stosowane w półprzewodnikach o dużej mocy, sprzęcie wysokiej klasy, nowych pojazdach energetycznych i silnikach lotniczych.
Podłoża ceramiczne cyrkonia
Biorąc pod uwagę, że ceramika cyrkonu (ZRO2) ma doskonałe właściwości mechaniczne, izolację termiczną, współczynnik załamania światła i szeroką przezroczystość spektralną, są szeroko stosowane w przemyśle, elektronice, optyce i medycynie.
Podłoża ceramiczne Beryllia
Podłoża tlenku berylu mają niską gęstość, wyjątkowo wysoką przewodność cieplną i dobrą kompleksową wydajność. Jednak proszek Beo jest wysoce toksyczny i drogi, więc jest stosowany tylko w kilku pól, takich jak urządzenia półprzewodników o wysokiej częstotliwości, awionika i komunikacja satelitarna.
Ostateczne myśli
Jednym słowem zastosowanie ceramicznych substratów obejmowało prawie wszystkie wysokiej klasy energię elektroniczną, a nawet komunikację, komputery, wojskowe i lotnicze. Wraz z innowacjami i postępem technologii w różnych dziedzinach aplikacji globalny rynek podłoża ceramicznego będzie znacznie wzrastał.
Dzięki ciągłym przełomom w technologii oczyszczania proszku ceramicznego podłoża oraz poprawa procesów formowania i ceramicznych metalizacji, podłoża ceramiczne będą rozwinąć się w kierunku cieńszej, wyższej wydajności, wyższej niezawodności i wyższej integracji.