Ալյումինե կերամիկական ենթաշերտեր: Բարձր արդյունավետության էլեկտրոնային փաթեթավորման և միկրոհամակարգի ինտեգրման հիմնական խթանիչները ժամանակակից տեխնոլոգիայի ալյումինե ալ2օ3-ում

1. Ալյումինե կերամիկայի նյութական հիմունքները և ճարտարապետական ​​որակները

1.1 α-ալյումինի բյուրեղագրական և կոմպոզիցիոն հիմքերը

(Ալյումինե կերամիկական ենթաշերտեր)

Ալյումինե կերամիկական ենթաշերտեր, հիմնականում կազմված է թեթև քաշի ալյումինի օքսիդից (Al ₂ O ₃), հանդես են գալիս որպես ժամանակակից էլեկտրոնային արտադրանքի փաթեթավորման հիմք՝ էլեկտրական մեկուսացման ֆենոմենալ հավասարակշռության պատճառով, ջերմային կայունություն, մեխանիկական ուժ, և արտադրելիություն.

Ջերմության ժամանակ ալյումինի ամենաթերմոդինամիկորեն կայուն փուլը կորունդն է, կամ α-Al Երկու O TWO, որը բյուրեղանում է վեցանկյուն փակ թթվածնային ցանցում ալյումինի իոններով, որոնք զբաղեցնում են ութանիստ միջքաղաքային կայքերի երկու երրորդը.

Այս հաստ ատոմային պլանը հաղորդում է բարձր կարծրություն (Մոհս 9), գերազանց մաշվածության դիմադրություն, և պինդ քիմիական իներտություն, դարձնելով α-կավահող հարմար կոպիտ աշխատանքային միջավայրերի համար.

Առևտրային ենթաշերտերը սովորաբար պարունակում են 90– 99.8% Ալ ₂ Օ ՉՈՐՍ, սիլիցիումի փոքր հավելումներով (SiO ԵՐԿՈՒ), մագնեզիա (MgO), կամ ոչ սովորական հողի օքսիդներ, որոնք օգտագործվում են որպես սինտրինգի օժանդակ միջոցներ՝ գովազդելու խտացումը և վերահսկելու հացահատիկի զարգացումը բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում.

Ավելի մեծ մաքրության հատկություններ (օր., 99.5% և վերջ) ցուցադրել ուշագրավ էլեկտրական դիմադրողականություն և ջերմային հաղորդունակություն, մինչդեռ մաքրության ավելի ցածր տատանումները (90– 96%) առաջարկել մատչելի լուծումներ ավելի քիչ պահանջկոտ ծրագրերի համար.

1.2 Էլեկտրոնային հուսալիության համար միկրոկառուցվածք և թերությունների ձևավորում

Թվային համակարգերում ալյումինե ենթաշերտերի արդյունավետությունը լրջորեն հիմնված է միկրոկառուցվածքային ներդաշնակության և խնդիրների կրճատման վրա.

Տուգանք, Հավասարակշռված հացահատիկի կառուցվածքը– սովորաբար տատանվում է 1 դեպի 10 միկրոմետրեր– ապահովում է որոշակի մեխանիկական կայունություն և նվազեցնում է ջերմային կամ մեխանիկական անհանգստության պայմաններում ճաքերի առաջացման հավանականությունը.

Ծակոտկենություն, հատկապես փոխկապակցված կամ մակերեսին միացված ծակոտիները, պետք է նվազագույնի հասցվի, քանի որ այն վատթարանում է և՛ մեխանիկական ամրությունը, և՛ դիէլեկտրական աշխատանքը.

Ընդլայնված մշակման ռազմավարություններ, ինչպիսիք են ժապավենի տարածումը, իզոստատիկ սեղմում, և օդում կամ կառավարվող միջավայրում կարգավորվող սինթրինգը հնարավորություն է տալիս արտադրել գրեթե տեսական հաստությամբ ենթաշերտեր (> 99.5%) և մակերեսի կոշտությունը ներքևում 0.5 մկմ, կարևոր նշանակություն ունի բարակ թաղանթով մետաղացման և մալուխի միացման համար.

Լրացուցիչ, Հացահատիկի սահմաններում կեղտաջրերի տարանջատումը կարող է հանգեցնել արտահոսքի հոսանքների կամ էլեկտրաքիմիական միգրացիայի՝ նախապաշարմունքների ներքո, պահանջում է խիստ հսկողություն հումքի մաքրության և սինթրման խնդիրների նկատմամբ՝ խոնավ կամ բարձր լարման միջավայրում որոշակի երկարատև ամբողջականություն ապահովելու համար.

2. Արտադրական գործընթացներ և ենթաշերտի կառուցման տեխնոլոգիաներ

( Ալյումինե կերամիկական ենթաշերտեր)

2.1 Ժապավենի տարածում և էկոլոգիապես մաքուր մարմնի մշակում

Ալյումինե կերամիկական ենթաշերտերի արտադրությունը սկսվում է ծայրահեղ ցրված լուծույթի նախապատրաստմամբ, որը պարունակում է ենթամիկրոն Al 2 O երեք փոշի:, օրգանական կապիչներ, պլաստիկացնողներ, ցրիչներ, և լուծիչներ.

Այս լուծույթը մշակվում է ժապավենի փռման միջոցով– շարունակական մեթոդ, որտեղ կախոցը ծածկվում է տեղափոխվող կրիչի թաղանթով, որն օգտագործում է ճշգրիտ բժշկական պրոֆեսիոնալ սայր՝ միատեսակ հաստության հասնելու համար, սովորաբար միջեւ 0.1 մմ և 1.0 մմ.

Լուծիչների ցրումից հետո, ստացվածը “էկոլոգիապես մաքուր ժապավեն” ճկուն է և կարող է հարվածվել, փորված, կամ լազերային կտրվածք՝ ուղիղ փոխկապակցման համար բացվածքների միջոցով.

Բազմաթիվ շերտերը կարող են լամինացված լինել՝ բարդ շղթայի ձուլման համար բազմաշերտ ենթաշերտեր արտադրելու համար, չնայած առևտրային հավելվածների մեծամասնությունը օգտագործում է միաշերտ կոնֆիգուրացիաներ՝ ձեզ հետ դնելու և ջերմային զարգացման նկատառումներով.

Շրջակա միջավայրի համար հարմար ժապավեններն այնուհետև մանրակրկիտ կերպով կապվում են, որպեսզի վերացնեն օրգանական հավելումները կարգավորվող ջերմային տարրալուծմամբ, մինչև վերջին սինդրոմը:.

2.2 Սինտերինգ և մետաղացում շղթաների համակցման համար

Պղտորումը կատարվում է օդում միջանկյալ ջերմաստիճանում 1550 ° C և 1650 ° C, որտեղ պինդ վիճակում դիֆուզիոն մղում է ծակոտիների վերացում և հատիկի կոշտացում՝ հասնելու ամբողջական խտացման.

Ուղիղ կծկումը սինթրման ընթացքում– սովորաբար 15– 20%– անհրաժեշտ է ճշգրիտ կանխատեսել և պատրաստել էկոլոգիապես մաքուր ժապավենների ոճով, որպեսզի վերջնական ենթաշերտի չափերի որոշակի ճշգրտություն լինի:.

Համապատասխանում է սինթինգին, կատարվում է մետալիզացիա՝ ստեղծելով հաղորդիչ հետքեր, բարձիկներ, և միջանցքները.

2 հիմնական տեխնիկան գերակշռում է: հաստ թաղանթով տպագրություն և բարակ թաղանթով նստվածք.

Հաստ ֆիլմի նորարարության մեջ, պողպատե փոշի ունեցող մածուկներ (օր., վոլֆրամ, մոլիբդեն, կամ արծաթ-պալադիումի համաձուլվածքներ) էկրանով տպագրվում են ենթաշերտի վրա և համատեղ կրակում են նվազեցնող միջավայրում՝ դիմացկուն դարձնելու համար, բարձր կպչուն հաղորդիչներ.

Բարձր խտության կամ բարձր հաճախականության ծրագրերի համար, բարակ թաղանթային պրոցեդուրաները, ինչպիսիք են ցրումը կամ ցրումը, օգտագործվում են կանխավճարային պարտատոմսերի շերտերի համար (օր., տիտան կամ քրոմ) համապատասխանում է պղնձով կամ ոսկով, հնարավորություն տալով ենթամիկրոնային նախշը ֆոտոլիտոգրաֆիայի միջոցով.

Վիաները լի են հաղորդիչ մածուկներով և կրակվում են շերտերի միջև էլեկտրական փոխկապակցվածություն զարգացնելու համար բազմաշերտ ոճերով.

3. Էլեկտրոնային սարքավորումների ֆունկցիոնալ որակները և արդյունավետության չափումները

3.1 Ջերմային և էլեկտրական սովորությունները ֆունկցիոնալ լարվածության տակ

Ալյումինե ենթաշերտերը գնահատվում են միջին ջերմային հաղորդունակության իրենց օգտակար համակցության համար (20– 35 W/m · K 96-ի համար– 99.8% Al ₂ O ԵՐԵՔ), ինչը հնարավոր է դարձնում էլեկտրական գործիքներից հուսալի ջերմ ցրումը, և բարձր քանակի դիմադրողականություն (> 10 14 Ω · սանտիմետր), ապահովելով սահմանային արտահոսքի հոսանքը.

Նրանց դիէլեկտրական հաստատունը (εᵣ ≈ 9– 10 ժամը 1 ՄՀց) ապահով է լայն ջերմաստիճանի և կանոնավորության բազմազանության վրա, դրանք դարձնելով համապատասխան բարձր հաճախականության սխեմաների համար մինչև բազմաթիվ ԳՀց, թեև ավելի ցածր κ նյութերը, ինչպիսիք են թեթև ալյումինի նիտրիդը, ընտրվում են մմ-ալիքային կիրառման համար.

Ջերմային զարգացման գործակիցը (CTE) կավահողից (~ 6.8– 7.2 ppm/K) բավականին լավ համընկնում է սիլիցիումի հետ (~ 3 ppm/K) և որոշակի փաթեթավորման համաձուլվածքներ, նվազեցնելով ջերմամեխանիկական լարվածությունը գաջեթի շահագործման և ջերմային հեծանվավազքի ժամանակ.

Այնուամենայնիվ, CTE-ի անհամապատասխանությունը սիլիցիումի հետ մնում է խնդիր շրջադարձային չիպերի և ուղիղ կցման կարգավորումներում, սովորաբար պահանջում են համապատասխան ինտերպոզերներ կամ պակաս լիցքավորված արտադրանքներ՝ հոգնածության ձախողումը նվազագույնի հասցնելու համար.

3.2 Մեխանիկական արդյունավետություն և շրջակա միջավայրի երկարակեցություն

Մեխանիկորեն, ալյումինե ենթաշերտերը ցույց են տալիս բարձր ճկման ուժ (300– 400 ՄՊա) և մեծ չափերի կայունություն լոտերի տակ, թույլ տալով դրանց օգտագործումը օդատիեզերական ոլորտում ամուր էլեկտրոնիկայի մեջ, ավտոմոբիլ, և առևտրային կառավարման համակարգեր.

Նրանք անձեռնմխելի են թրթռումներից, ցնցում, և սողում բարձր ջերմաստիճանում, պահպանելով կառուցվածքային կայունությունը այնքան, որքան 1500 ° C իներտ միջավայրում.

Խոնավ մթնոլորտում, բարձր մաքրության կավահողն բացահայտում է խոնավության նվազագույն կլանումը և իոնների շարժման ակնառու դիմադրությունը, ապահովելով որոշակի երկարաժամկետ ամբողջականություն արտաքին և բարձր խոնավության պայմաններում.

Մակերեւույթի ամրությունը նույնպես ապահովում է մեխանիկական վնասները բեռնաթափման և հավաքման ընթացքում, թեև պետք է բուժել եզրերի փխրունությունը կանխելու համար.

4. Արդյունաբերական կիրառություններ և տեխնոլոգիական ազդեցություն ոլորտներում

4.1 Power Electronics, ՌԴ մոդուլներ, և ավտոմոբիլային սարքավորումներ

Ալյումինե կերամիկական ենթաշերտերը ամենուր տարածված են ուժային էլեկտրոնային մոդուլներում, բաղկացած մեկուսացված դարպասի երկբևեռ տրանզիստորներից (IGBT-ներ), MOSFET-ներ, և ուղղիչներ, որտեղ նրանք ապահովում են էլեկտրական մեկուսացում` միաժամանակ նպաստելով ջերմության փոխանցմանը ջերմային լվացարաններին.

Ռադիոհաճախականության մեջ (ՌԴ) և միկրոալիքային շղթաներ, նրանք գործում են որպես հիբրիդային ինտեգրալ սխեմաների ծառայություններ մատուցող համակարգեր (HIC-ներ), մակերեսային ակուստիկ ալիք (ՍԵՎ) զտիչներ, և ալեհավաքների սնուցման ցանցեր՝ իրենց ապահով դիէլեկտրական տների և կորուստների կրճատված շոշափողի շնորհիվ.

Ավտոշուկայում, ալյումինե ենթաշերտերն օգտագործվում են շարժիչի կառավարման սարքերում (ECU-ներ), սենսորային պլաններ, և էլեկտրական բեռնատար (EV) հզորության փոխարկիչներ, որտեղ նրանք դիմանում են շոգին, ջերմային հեծանիվ, և ուղղակի ազդեցություն կործանարար հեղուկների հետ.

Նրանց հուսալիությունը լուրջ խնդիրների դեպքում դրանք կարևոր է դարձնում անվտանգության կարևոր համակարգերի համար, ինչպիսիք են հակաբլոկային արգելակումը (ՈՐՈՎԱՅԻՆ ՄԿԱՆ) և առաջադեմ վարորդների օգնության համակարգեր (ADAS).

4.2 Բժշկական գործիքներ, Ավիատիեզերք, և առաջացող միկրոէլեկտրա-մեխանիկական լուծումներ

Հաճախորդների և արդյունաբերական էլեկտրոնիկայից դուրս, ալյումինե ենթաշերտերն օգտագործվում են իմպլանտացվող կլինիկական սարքերում, ինչպիսիք են սրտի ռիթմավարները և նեյրոստիմուլյատորները, որտեղ հերմետիկ կնքումը և կենսահամատեղելիությունը կենսական նշանակություն ունեն.

Օդատիեզերքում և պաշտպանության ոլորտում, դրանք օգտագործվում են ավիոնիկայի մեջ, ռադարային համակարգեր, և արբանյակային փոխազդեցության մոդուլները՝ փոշեկուլների պարամետրերում դրանց ճառագայթման դիմադրության և կայունության արդյունքում.

Ավելին, կավահողն ավելի ու ավելի է օգտագործվում որպես կառուցվածքային և պաշտպանիչ համակարգ միկրոէլեկտրամեխանիկական համակարգերում (MEMS), որը բաղկացած է ճնշման սենսորներից, արագացուցիչներ, և միկրոհեղուկ գործիքներ, որտեղ դրա քիմիական իներտությունը և բարակ թաղանթի հետ համատեղելիությունը օգտակար են.

Քանի որ թվային համակարգերը շարունակում են պահանջել հզորության ավելի մեծ հաստություն, մանրանկարչություն, և ամբողջականությունը ծանր պայմաններում, ալյումինե կերամիկական ենթաշերտերը շարունակում են մնալ առանցքային արտադրանք, կապելով տարածությունը արդյունավետության միջև, ծախս, և արտադրելիությունը նորարար թվային արտադրանքի փաթեթավորման մեջ.

5. Մատակարար

Alumina Technology Co., ՍՊԸ-ն կենտրոնացած է հետազոտության և զարգացման վրա, ալյումինի օքսիդի փոշու արտադրություն և վաճառք, ալյումինի օքսիդի արտադրանք, ալյումինի օքսիդի կարաս, և այլն:, սպասարկում է էլեկտրոնիկա, կերամիկա, քիմիական և այլ արդյունաբերություններ. Իր հիմնադրումից ի վեր 2005, ընկերությունը պարտավորվել է հաճախորդներին տրամադրել լավագույն ապրանքներն ու ծառայությունները. Եթե ​​փնտրում եք բարձր որակ կավահող al2o3, խնդրում ենք ազատ զգալ կապվել մեզ հետ. ([email protected])
Պիտակներ: Ալյումինե կերամիկական ենթաշերտեր, Ալյումինե կերամիկա, կավահող

Բոլոր հոդվածները և նկարները համացանցից են. Եթե ​​կան հեղինակային իրավունքի հետ կապված խնդիրներ, խնդրում ենք ժամանակին կապվել մեզ հետ ջնջելու համար.

Հարցրեք մեզ