giriiş
Seramik substratlar, tipik olarak termal yönetim için güç modüllerinde kullanılan, elektrik yalıtım ve mekanik destek sunan bir temel malzemedir. Yüksek termal iletkenlik, yüksek voltaj ve akım yalıtım özellikleri, mekanik mukavemet ve korozyon direncinin ideal doğal kombinasyonu nedeniyle, güç elektroniği ve yüksek temp ambalaj seramikleri gibi cihazların performansı ve güvenilirliği, seramik substratlarla önemli ölçüde optimize edilmiştir. .
Seramik substrat avantajları
Seramik substratları seçtiğinizde, sizi geri ödeyecek ve öncelikle dahil olmak üzere birçok fayda getireceklerdir.
1. Yüksek termal iletkenliği nedeniyle hızlı yüksek ısı transferi ve dağılımı sunmak
2. Monte yongalı sıcaklık dalgalanmaları ile düşük termal genişliğe sahip olmak
3. Belirli bir medya aracılığıyla çok yönlü metallerle dostça bağlanma kapasitesine sahip olmak
4. Mükemmel yalıtım dökümü sağlamak, çeşitli yüksek voltajlı, yüksek akım koşulları için ideal
5. Üstün kimyasal stabilite ve inertlik sağlayarak, havadaki çoğu asit, alkalis ve tuzla reaksiyona girmez ve asla oksitlenmez.
Seramik substrat türleri
Seramik substratlar çeşitli gelişmiş seramik malzemelerden yapılır. Çoğu pratik uygulamada kullanılan hammadde kategorilerine göre, bunlar esas olarak aşağıdaki türlerde sınıflandırılabilir:
.
1. ALUMINA AL2O3 Seramik Substrat
Maliyet etkinliği nedeniyle en sık kullanılan seramik substrattır. Seramik substrat pazarında % 80'lik bir paya sahiptir.
2. Alüminyum nitrür Aln substratı
Alüminyum nitrür substratı, oda sıcaklığında 180W/mk'ye kadar olan muhteşem termal iletkenliği ile öne sürülmektedir.
3. Silikon nitrür Si3n4 substratı
Silikon nitrür substratı, seramik substratlar arasındaki mükemmel bükülme mukavemeti ve yüksek termal şok direnci ile bilinir.
4. Zirkonya Zro2 seramik substratı
Zirkonya seramik substratı, süper yüksek kırılma tokluğunun ve ayırt edici termal izolasyon özelliklerinin karakteristiğidir.
5. berillia oksit beo seramik substratı
İnsanların hem sevdiği hem de nefret ettiği bir seramik substrattır. Bazıları ultra yüksek termal iletkenliğini seviyor, ancak diğerleri toz hazırlığı sırasında yüksek toksisitesi nedeniyle bundan nefret ediyor.
Seramik substratların kullanımı
Alümina seramik substratlar
Nispeten düşük termal iletkenliğe ve yüksek termal genleşme katsayısına sahip yüksek saflıkta alümina substratlarının özellikleri nedeniyle, öncelikle otomotiv elektroniği, yarı iletken aydınlatma ve elektrikli ekipmanlarda kullanılır.
Alüminyum nitrür substratları
Alüminyum nitrür seramik malzemesi yüksek termal iletkenlik ve termal genleşme katsayısına sahip olduğundan, yüksek yalıtım mukavemetine ve düşük dielektrik sabitine ek olarak, ideal bir ambalaj substratı ve ısı yayılma malzemesidir.
Silikon nitrür substratları
Yüksek mekanik mukavemet, yüksek termal iletkenlik ve silikon nitrür (SI3N4) seramiklerinin termal şok direnci göz önüne alındığında, SI3N4 substratları yüksek güçlü yarı iletkenlerde, üst düzey ekipmanlarda, yeni enerji araçlarında ve uçak motorlarında yaygın olarak kullanılır.
Zirkonya seramik substratları
Zirkonya (ZRO2) seramiklerinin mükemmel mekanik özelliklere, termal yalıtım, kırılma indisi ve geniş spektral şeffaflığa sahip olduğu düşünüldüğünde, endüstri, elektronik, optik ve ilaçta yaygın olarak kullanılmaktadır.
Berylia seramik substratlar
Berilyum oksit substratları düşük yoğunluğa, son derece yüksek termal iletkenliğe ve iyi kapsamlı performansa sahiptir. Bununla birlikte, BEO tozu oldukça toksik ve pahalıdır, bu nedenle sadece yüksek güçlü, yüksek frekanslı yarı iletken cihazlar, aviyonik ve uydu iletişimi gibi birkaç alanda kullanılır.
Son Düşünceler
Tek kelimeyle, seramik substratların uygulanması neredeyse tüm üst düzey elektronik güç ve hatta iletişim, bilgisayar, askeri ve havacılık alanlarını kapsamıştır. Çeşitli uygulama alanlarındaki teknolojilerin yeniliği ve ilerlemesi ile küresel seramik substrat pazarı önemli ölçüde büyüyecektir.
Seramik substrat toz saflaştırma teknolojisinde sürekli atılımlar ve kalıplama ve seramik metalleştirme işlemlerinin iyileştirilmesi ile seramik substratlar daha ince, daha yüksek performans, daha yüksek güvenilirlik ve daha yüksek entegrasyona doğru gelişecektir.