Introdução
Os substratos de cerâmica são um material base normalmente usado em módulos de potência para gerenciamento térmico, oferecendo isolamento elétrico e suporte mecânico. Devido à combinação inerente ideal de alta condutividade térmica, propriedades de alta tensão e isolamento de corrente, força mecânica e resistência à corrosão, o desempenho e a confiabilidade dos dispositivos, como eletrônica de potência e cerâmica de embalagem de alta temperatura, com substratos cerâmicos são significativamente otimizados .
Vantagens do substrato de cerâmica
Quando você escolhe substratos de cerâmica, eles o pagam e trazem muitos benefícios, incluindo principalmente
1. Oferecendo rápida transferência e dissipação de alta aquecimento devido à sua alta condutividade térmica
2. Possuir baixa expansividade térmica com flutuações de temperatura com batatas fritas montadas
3. Possuindo capacidade de ligação amigável com metais variados por meio de mídia específica
4. Fornecendo excelente quebra de isolamento, ideal para várias circunstâncias de alta tensão e alta corrente
5. Fornecendo estabilidade química superior e inércia, ele não reagirá com a maioria dos ácidos, álcalis e sais no ar e nunca oxidará.
Tipos de substratos cerâmicos
Os substratos de cerâmica são feitos de uma variedade de materiais cerâmicos avançados. De acordo com as categorias de matérias -primas usadas na maioria das aplicações práticas, elas podem ser classificadas principalmente nos seguintes tipos:
.
1.Alumina AL2O3 Substrato de cerâmica
É o substrato cerâmico mais comumente usado devido à sua relação custo-benefício. Ele detém uma participação acima de 80 % no mercado de substratos de cerâmica.
2. Substrato ALN de nitreto de alumínio
O substrato de nitreto de alumínio é apresentado por sua fabulosa condutividade térmica de até 180W/Mk à temperatura ambiente.
3. Substrato de nitreto de silício SI3N4
O substrato de nitreto de silício é conhecido por sua excelente resistência à flexão e alta resistência ao choque térmico entre substratos de cerâmica.
4. Substrato de cerâmica de zirconia zro2
O substrato cerâmico de zircônia é característico de sua tenacidade de fratura super-alta e propriedades distintas de isolamento térmico.
5. Beryllia Oxide Beo Ceramic Substrate
É um substrato de cerâmica que as pessoas gostam e ódio. Alguns adoram sua condutividade térmica ultra alta, mas outros o odeiam por causa de sua alta toxicidade durante a preparação do pó.
Usos de substratos cerâmicos
Substratos de cerâmica de alumina
Devido às características dos substratos de alumina de alta pureza, que apresentam condutividade térmica relativamente baixa e alto coeficiente de expansão térmica, são usados principalmente em eletrônicos automotivos, iluminação semicondutores e equipamentos elétricos.
Substratos de nitreto de alumínio
Como o material cerâmico de nitreto de alumínio possui alta condutividade térmica e coeficiente de expansão térmica, além de sua alta resistência de isolamento e baixa constante dielétrica, é um substrato de embalagem ideal e material de dissipação de calor.
Substratos de nitreto de silício
Dada a alta resistência mecânica, alta condutividade térmica e resistência ao choque térmico da cerâmica de nitreto de silício (SI3N4), os substratos Si3N4 são amplamente utilizados em semicondutores de alta potência, equipamentos de ponta, novos veículos de energia e mecanismos de aeronaves.
Substratos de cerâmica de zircônia
Considerando que a cerâmica de zircônia (ZRO2) possui excelentes propriedades mecânicas, isolamento térmico, índice de refração e ampla transparência espectral, elas são amplamente utilizadas na indústria, eletrônica, óptica e medicina.
Beryllia Ceramic Substratos
Os substratos de óxido de berílio têm baixa densidade, condutividade térmica extremamente alta e bom desempenho abrangente. No entanto, o BEO Powder é altamente tóxico e caro, por isso é usado apenas em alguns campos, como dispositivos semicondutores de alta frequência e alta frequência, aviônicos e comunicações satélites.
Pensamentos finais
Em uma palavra, a aplicação de substratos de cerâmica cobriu quase toda a energia eletrônica de ponta e até comunicações, computadores, militares e campos aeroespaciais. Com a inovação e o progresso das tecnologias em vários campos de aplicação, o mercado global de substrato de cerâmica aumentará substancialmente.
Com avanços contínuos na tecnologia de purificação de pó de substrato cerâmico e a melhoria dos processos de moldagem e metalização de cerâmica, os substratos cerâmicos se desenvolverão para mais finos, maior desempenho, maior confiabilidade e maior integração.