Fo-stratan ceirmeag Alumina: Na Luchd-comasachaidh Bunasach air Pacadh Dealanach Àrd-choileanadh agus Amalachadh Microsystem ann an Teicneòlas Ùr-nodha alumina al2o3

1. Bun-bheachdan Stuth agus Feartan Ailtireachd Ceramics Alumina

1.1 Bun-stèidh criostalach agus co-dhèanamh α-Alumina

(Fo-stratan ceirmeag Alumina)

Fo-stratan ceirmeag alumina, sa mhòr-chuid air a dhèanamh suas de chuideam aotrom aluminium oxide (Al ₂ O ₃), a bhith mar chnàimh-droma pacadh toraidh dealanach an latha an-diugh air sgàth an cothromachadh iongantach de insulation dealain, seasmhachd teirmeach, neart meacanaigeach, agus saothrachadh.

Is e corundum an ìre as seasmhaiche de alumina aig teas, or α-Al Two O TWO, a tha a’ criostalachadh ann an obair-lann ocsaidean làn phasgan sia-thaobhach le ianan alùmanum a’ fuireach ann an dà thrian de na làraich-lìn eadar-roinneil octahedral.

Tha am plana atamach tiugh seo a’ toirt seachad cruas àrd (Mohs 9), sàr-aghaidh caitheamh, agus neo-sheasmhachd cheimigeach làidir, dèanamh α-alúmana iomchaidh airson garbh àrainneachdan obrachaidh.

Mar as trice bidh 90 ann am fo-stratan malairteach– 99.8% Al ₂ O CEATHAIR, le beagan cur-ris de silica (SiO DÀ), magnesia (MgO), no ocsaidean talmhainn neo-àbhaisteach air an cleachdadh mar thaic sintering gus sanasachadh dùmhlachd agus smachd a chumail air leasachadh gràin nuair a thathar a’ làimhseachadh aig teòthachd àrd.

Feartan purrachd nas motha (m.e., 99.5% agus thairis) taisbeanadh resistivity dealain iongantach agus seoltachd teirmeach, fhad ‘s a tha atharrachaidhean purrachd nas ìsle (90– 96%) fuasglaidhean aig prìs reusanta a thabhann airson tagraidhean nach eil cho dùbhlanach.

1.2 Mion-structar agus dealbhadh easbhaidh airson earbsachd dealanach

Tha èifeachdas fo-stratan alumina ann an siostaman didseatach gu mòr stèidhichte air co-sheirm meanbh-structarail agus lughdachadh chùisean.

Tha càin, structar gràin equiaxed– mar as trice bho 1 gu 10 micrometers– a’ dèanamh seasmhachd meacanaigeach sònraichte agus a’ lughdachadh coltachd gintinn sgàineadh fo imcheist teirmeach no meacanaigeach.

Dìomhaireachd, gu sònraichte pores eadar-cheangailte no uachdar ceangailte, feumar a lughdachadh leis gu bheil e a’ lughdachadh an dà chuid cruas meacanaigeach agus coileanadh dielectric.

Ro-innleachdan giullachd adhartach leithid sgaoileadh teip, bruthadh isostatic, agus bidh sintearachd riaghlaichte ann an àrainneachdan adhair no stiùirichte a’ comasachadh fo-stratan a dhèanamh le tiugh faisg air teòiridheach (> 99.5%) agus garbh an uachdar gu h-ìosal 0.5 µm, deatamach airson metallization film tana agus ceangal càball.

A bharrachd, faodaidh dealachadh neo-ghlanachd aig crìochan gràin leantainn gu sruthan aoidionach no imrich electrochemical fo chlaon-bhreith, a’ feumachdainn smachd teann air purrachd stuthan amh agus duilgheadasan sintering gus ionracas maireannach sònraichte a dhèanamh ann an àrainneachdan tais no bholtachd àrd.

2. Pròiseasan cinneasachaidh agus teicneòlasan togail substratum

( Fo-stratan ceirmeag Alumina)

2.1 Sgaoileadh teip agus giollachd bodhaig a tha càirdeil don àrainneachd

Bidh saothrachadh fo-stratan ceirmeag alùmanum a’ tòiseachadh le obair ullachaidh siodar air leth sgapte anns a bheil submicron Al ₂ O trì pùdar, luchd-ceangail organach, luchd-plastaig, luchd-sgaoilidh, agus fuasglaidhean.

Tha an siodar seo air a phròiseasadh le bhith a’ sgaoileadh teip– dòigh leantainneach far a bheil an crochadh air mullach film giùlan ath-ghluasad a 'cleachdadh lann proifeasanta meidigeach mionaideach gus tighead èideadh a choileanadh, mar as trice eadar 0.1 mm agus 1.0 mm.

Às dèidh fuasgladh solvent dissipation, an toradh “teip eco-càirdeil” tha e sùbailte agus faodar a bhualadh, drileadh, no gearradh laser gus a chruthachadh tro fosglaidhean airson eadar-cheanglaichean dìreach.

Faodar ioma-fhilleadh a bhith air an lannachadh gus fo-stratan ioma-fhilleadh a dhèanamh airson co-chothromachadh cuairteachaidh toinnte, ged a bhios a’ mhòr-chuid de thagraidhean malairteach a’ cleachdadh rèiteachaidhean aon-fhillte mar thoradh air do chuir air ais agus beachdachadh air leasachadh teirmeach.

Bidh na teipichean a tha càirdeil don àrainneachd an uairsin air an toirt air falbh gu faiceallach gus cuir às do stuthan organach le briseadh teirmeach riaghlaichte mus tèid an sintearachd mu dheireadh..

2.2 Sintering agus metallization airson measgachadh cuairteachaidh

Bidh sintering air a dhèanamh ann an èadhar aig teòthachd eatarra 1550 ° C agus 1650 °C, far a bheil sgaoileadh stàite cruaidh a’ toirt air falbh pore agus garbhachadh gràin gus làn dùmhlachd a choileanadh.

An crìonadh dìreach air feadh sintering– mar as trice 15– 20%– feumar a bhith air a ro-innse gu mionaideach agus air a dhèanamh suas ann an stoidhle teipichean a tha càirdeil don àrainneachd gus cruinneas tomhasan sònraichte a dhèanamh den fho-strat mu dheireadh.

A 'gèilleadh ri sintering, thèid metallization a chuir air gus lorgan giùlain a chruthachadh, badan, agus vias.

2 Tha smachd aig prìomh dhòighean: clò-bhualadh film tiugh agus tasgadh film tana.

Ann an ùr-ghnàthachadh film tiugh, pastes le pùdar stàilinn (m.e., tungstain, molybdenum, no aloidhean airgid-palladium) air an clò-bhualadh le sgrion air an t-substratum agus air an co-losgadh ann an àrainneachd lughdachadh gus a bhith seasmhach, stiùirichean àrd-adhesion.

Airson tagraidhean àrd-dùmhlachd no tricead àrd, Bithear a’ cleachdadh modhan film tana leithid sputtering no dissipation gus sreathan banna pàighidh a lughdachadh (m.e., titanium no cromium) gèilleadh le copar no òr, a’ comasachadh pàtran sub-micron tro photolithography.

Tha vias làn de phasgan giùlain agus air an losgadh gus eadar-cheanglaichean dealain a leasachadh eadar sreathan ann an stoidhlichean ioma-fhilleadh.

3. Feartan gnìomh agus meatairean èifeachdais ann an uidheamachd dealanach

3.1 Cleachdaidhean teirmeach is dealain fo theannachadh gnìomh

Thathas a’ cur luach air fo-stratan alumina airson an cothlamadh buannachdail de ghiùlan teirmeach meadhanach (20– 35 W/m · K airson 96– 99.8% Al ₂ O TRÌ), a tha ga dhèanamh comasach sgaoileadh blàth earbsach bho innealan cumhachd, agus dùmhlachd àrd (> 10 ¹⁴ Ω · ceudameatairean), dèanamh cinnteach à sruth aoidionach iomallach.

An seasmhach dielectric aca (gu ≈ 9– 10 aig 1 MHz) tha e tèarainte thairis air measgachadh farsaing teòthachd agus cunbhalachd, gan dèanamh iomchaidh airson cuairtean àrd-tricead suas gu grunn ghzs, ged a tha stuthan ìosal-κ mar alùmanum nitride le cuideam aotrom air an taghadh airson tagraidhean tonn mm.

Co-èifeachd leasachadh teirmeach (CTE) de alumina (~ 6.8– 7.2 ppm/K) tha e gu math co-chosmhail ri sileaconach (~ 3 ppm/K) agus cuid de aloidhean pacaidh, lùghdachadh teannachadh thermo-meacanaigeach rè obrachadh innealan agus rothaireachd teirmeach.

Ge-tà, tha an mì-chothromachadh CTE le silicon fhathast na dhuilgheadas ann an suidheachadh flip-chip agus die-connect, mar as trice ag iarraidh eadar-theachdairean gèillidh no toraidhean fo-lìonadh gus fàiligeadh reamhar a lughdachadh.

3.2 Èifeachdas meicnigeach agus seasmhachd àrainneachd

Gu meacanaigeach, tha fo-stratan alumina a’ nochdadh neart sùbailte àrd (300– 400 MPa) agus seasmhachd meudachd sàr-mhath fo lotaichean, a’ ceadachadh an cleachdadh ann an electronics garbh airson aerospace, carbaid, agus siostaman smachd malairteach.

Tha iad dìonach bho chreathadh, clisgeadh, agus ag èirigh aig teòthachd àrd, cumail suas seasmhachd structarail cho mòr ri 1500 ° C ann an àrainneachdan inert.

Ann an àile tais, Bidh alumina àrd-ghlan a’ nochdadh an ìre as lugha de fhliuchas agus an aghaidh gluasad ian, dèanamh ionracas fad-ùine sònraichte ann an tagraidhean taobh a-muigh agus àrd taiseachd.

Bidh seasmhachd uachdar mar an ceudna a’ daingneachadh an aghaidh milleadh meacanaigeach aig àm làimhseachadh agus co-chruinneachadh, ged a bu chòir làimhseachadh a dhèanamh gus casg a chuir air sgoltadh iomall mar thoradh air brisg bunaiteach.

4. Cleachdaidhean Gnìomhachais agus Buaidh Teicneòlais Thar Roinnean

4.1 Leictreonaic cumhachd, Modalan RF, agus Innealan Carbaid

Tha fo-stratan ceirmeag alumina uile-làthaireach ann am modalan dealanach cumhachd, air a dhèanamh suas de transistors bipolar geata inslithe (IGBTan), MOSFETan, agus luchd-ceartachaidh, far am bi iad a’ toirt seachad aonaranachd dealain agus aig an aon àm a’ brosnachadh gluasad teas gu sinicean blàths.

Ann an tricead rèidio (RF) agus cuairtean microwave, bidh iad ag obair mar shiostaman solaraiche seirbheis airson cuairtean aonaichte tar-chinealach (HICs), tonn fuaimneach sgìre uachdar (SHABH) sìoltachain, agus lìonraidhean biadhaidh antenna mar thoradh air na dachaighean dielectric tèarainte aca agus lughdachadh call call.

Anns a 'mhargaidh chàraichean, thathas a’ cleachdadh substratums alumina ann an innealan smachd einnsean (ECUs), planaichean mothachaidh, agus làraidh dealain (EV) luchd-tionndaidh cumhachd, far an seas iad an aghaidh teas, rothaireachd teirmeach, agus foillseachadh dìreach air lioftaichean millteach.

Tha an eisimeileachd fo dhroch dhuilgheadasan gan dèanamh cudromach airson siostaman a tha deatamach airson sàbhailteachd leithid breiceadh an-aghaidh glas (MUSCLE ABDOMINAL) agus adhartas air siostaman cuideachaidh draibhearan (ADAS).

4.2 Innealan Meidigeach, Aerospace, agus Fuasglaidhean Micro-Electro-Meacanaigeach ag èirigh

Seachad air electronics teachdaiche agus gnìomhachais, bithear a’ cleachdadh substratums alumina ann an innealan clionaigeach so-ghluasadach leithid luchd-pacaidh agus neurostimulators, far a bheil seulachadh hermetic agus biocompatibility deatamach.

Ann an aerospace agus dìon, Tha iad air an cleachdadh ann an avionics, siostaman radar, agus modalan eadar-obrachaidh saideal mar thoradh air an aghaidh rèididheachd agus seasmhachd ann an suidheachaidhean inneal-glanaidh.

A bharrachd air sin, tha alumina air a chleachdadh barrachd is barrachd mar shiostam structarail agus dìon ann an siostaman meanbh-electro-meacanaigeach (MEMS), air a dhèanamh suas de luchd-mothachaidh cuideam, accelerometers, agus innealan microfluidic, far a bheil a neo-sheasmhachd ceimigeach agus co-chòrdalachd le làimhseachadh film tana buannachdail.

Seach gu bheil siostaman didseatach fhathast feumach air barrachd tighead cumhachd, miniaturization, agus ionracas fo chumhachan cruaidh, tha fo-stratan ceirmeag alumina fhathast na phrìomh thoradh, a 'ceangal an àite eadar èifeachdas, cosgais, agus saothrachadh ann am pacadh toraidh didseatach ùr-nodha.

5. Solaraiche

Alumina Technology Co., Ltd fòcas air an rannsachadh agus leasachadh, cinneasachadh agus reic pùdar almain oxide, bathar aluminium oxide, crucible aluminium oxide, etc., a 'frithealadh an electronics, ceirmeag, gnìomhachasan ceimigeach agus eile. Bho chaidh a stèidheachadh ann an 2005, tha a’ chompanaidh air a bhith dealasach a thaobh a bhith a’ toirt seachad na toraidhean agus na seirbheisean as fheàrr do luchd-ceannach. Ma tha thu a 'coimhead airson càileachd àrd alumina al2o3, na bi leisg fios a chuir thugainn. ([email protected])
Tagaichean: Fo-stratan ceirmeag Alumina, Alumina Ceramics, alumina

Tha a h-uile artaigil agus dealbh bhon eadar-lìn. Ma tha cùisean dlighe-sgrìobhaidh sam bith ann, feuch an cuir thu fios thugainn ann an àm airson cuir às.

Faighnich dhuinn