Data PCB - Substrat keramik porcelain mahkota

Substrat keramik merujuk kepada plat proses khas dimana foli tembaga terikat secara langsung ke permukaan alumina atau substrat keramik nitrid aluminium pada suhu tinggi. Substrat komposit ultra-tipis mempunyai prestasi insulasi elektrik yang baik, konduktiviti panas tinggi, prestasi tentera yang baik, dan kekuatan penyekatan tinggi. Ia juga boleh menggambar corak-corak berbeza seperti papan PCB dan mempunyai kapasitas pembawa semasa yang besar. Oleh itu, substrat keramik telah menjadi bahan asas untuk teknologi struktur sirkuit elektronik kuasa tinggi dan teknologi sambungan.

Jenis substrat keramik

1 substrat keramik alumina

Substrat keramik oksid aluminium biasanya merujuk kepada bahan substrat keramik dengan oksid aluminium sebagai bahan mentah utama, terutama terdiri daripada fasa kristal oksid aluminium. Kandungan oksid aluminium mengandungi lebih dari 75% dari berbagai jenis keramik. Ia mempunyai sumber mentah yang kaya, biaya rendah, kekuatan mekanik yang tinggi dan kesukaran, prestasi pengisihan yang baik, dan keuntungan seperti prestasi kejutan panas yang baik, resistensi kerosakan kimia, ketepatan dimensi tinggi, dan pegangan yang baik kepada logam. Ia adalah bahan substrat keramik dengan prestasi komprensif yang baik. Substrat keramik oksid aluminum digunakan secara luas dalam industri elektronik, mengandungi 90% daripada jumlah total substrat keramik dan telah menjadi bahan yang tidak diperlukan dalam industri elektronik.

Substrat oksid aluminum adalah bahan substrat yang paling biasa digunakan dalam industri elektronik, kerana ia mempunyai kuasa tinggi dan kestabilan kimia dibandingkan dengan kebanyakan keramik oksid lain dalam terma sifat mekanik, panas, dan elektrik, dan mempunyai sumber yang kaya bahan-bahan mentah. Ia sesuai untuk pembuatan teknologi berbeza dan bentuk berbeza.

2. Aluminum nitride ceramic substrate

Substrat keramik nitrid aluminium adalah jenis baru bahan substrat. Konstant lattik kristal nitrid aluminium adalah a=0.3110nm, c=0.4890nm, sistem kristal heksagonal, berdasarkan unit struktur tetrahedral nitrid aluminium, yang merupakan komponen ikatan kovalent dari minyak zink. Ia mempunyai siri ciri-ciri yang baik seperti konduktiviti panas yang baik, insulasi elektrik yang dipercayai, konstant dielektrik rendah dan kehilangan, tidak beracun, Dan sepadan dengan koeficien pengembangan panas silikon, ia dianggap bahan yang ideal untuk generasi baru substrat semikonduktor integrasi tinggi dan pakej elektronik.

3. Substrat ceramik nitrid silikon

Nitrid silikon mempunyai tiga struktur kristal, yang bentuk paling umum adalah struktur heksagonal. Nitrid silikon mempunyai banyak ciri-ciri yang baik seperti kesukaran tinggi, kekuatan tinggi, koeficien pengembangan panas rendah, resistensi oksidasi yang baik, prestasi kerosakan panas yang baik, dan koeficien pecahan rendah. konduktiviti panas teori nitrid silikon satu kristal adalah setinggi 400W/(m.k), yang mempunyai potensi untuk menjadi substrat konduktiviti panas yang tinggi. Selain itu, koeficien pengembangan panas nitrid silikon adalah kira-kira 3.0x10-6, yang mempunyai kompatibilitas yang baik dengan bahan seperti Si, SiC, GaAs, dll., menjadikan substrat ceramik nitrid silikon menjadi bahan substrat peranti elektronik kuasa tinggi yang menarik dan konduktiviti panas tinggi.

4. Substrat keramik karbid silikon

Substrat keramik karbid silikon mempunyai konduktiviti panas yang tinggi, berlainan dari 100W/(m ? k) hingga 400W/(m ? k) pada suhu tinggi, yang 13 kali lebih tinggi daripada alumina. Ketahanan oksidasi yang baik, suhu dekomposisi di atas 2500, masih boleh digunakan dalam atmosfera oksidasi 1600 dan mempunyai insulasi elektrik yang baik. Koeficen pengembangan panas lebih rendah daripada alumina dan nitrid aluminum. Substrat keramik karbid silikon mempunyai ciri-ciri ikatan kovalent yang kuat dan sukar untuk dikumpulkan. Biasanya, sejumlah kecil boron atau alumina ditambah sebagai bantuan sintering untuk meningkatkan ketepatan. Eksperimen telah menunjukkan bahawa berilium, boron, aluminum, dan komponen mereka adalah aditif yang paling berkesan, yang boleh meningkatkan ketepatan keramik SiC ke lebih dari 98%.

Substrat keramik utama biasanya digunakan dalam pakej elektronik. Berbanding dengan substrat plastik dan logam, substrat keramik mempunyai keuntungan berikut:

1) Lineariti pengisihan yang baik dan kepercayaan tinggi.

2) Koeficien dielektrik rendah dan prestasi frekuensi tinggi yang baik.

3) Koeficen pengembangan suhu rendah dan koeficien konduktiviti suhu tinggi.

4) Keketatan udara yang baik, prestasi kimia stabil, dan kesan perlindungan yang kuat pada sistem elektronik.

Substrat keramik sesuai untuk pakej produk dengan kepercayaan tinggi, frekuensi tinggi, tahan suhu tinggi, dan ketat udara dalam penerbangan, angkasa udara, dan juruterbang tentera. Komponen elektronik SMD subminiatur sering digunakan dalam bidang seperti komunikasi bimbit, komputer, peralatan rumah tangga, dan elektronik kenderaan, dan bahan pembawa mereka sering dikumpulkan pada substrat keramik.

Keuntungan utama substrat keramik adalah tekanan mekanik yang kuat dan bentuk stabil; Kekuatan tinggi, konduktiviti panas tinggi, dan pengisihan tinggi; Pemegangan yang kuat dan perlawanan kerosakan; Mempunyai prestasi basikal panas yang baik; Kepercayaan tinggi.