ອາລູມີນາ ເຊລາມິກ Substrates: ຜູ້ເປີດໃຊ້ພື້ນຖານຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ອີເລັກໂທຣນິກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງແລະການເຊື່ອມໂຍງລະບົບຈຸລະພາກໃນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄຫມ alumina al2o3

1. ພື້ນຖານວັດສະດຸ ແລະຄຸນນະພາບສະຖາປັດຕະຍະກຳຂອງ Alumina Ceramics

1.1 Crystallographic ແລະພື້ນຖານອົງປະກອບຂອງα-Alumina

(ອາລູມີນາ ເຊລາມິກ Substrates)

ອະລູມີນາເຊລາມິກ substratums, ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນປະກອບດ້ວຍອາລູມິນຽມອົກຊີທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາ (Al ₂ O ₃), ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນກະດູກສັນຫຼັງຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ຜະລິດຕະພັນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມເນື່ອງຈາກວ່າຄວາມສົມດຸນທີ່ຫນ້າອັດສະຈັນຂອງ insulation ໄຟຟ້າ., ສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກ, ແລະການຜະລິດ.

ໄລຍະທີ່ຄົງທີ່ຂອງອາລູມິນຽມທີ່ມີຄວາມຮ້ອນທີ່ສຸດແມ່ນ corundum, ຫຼື α-Al ສອງ O TWO, ເຊິ່ງ crystallizes ໃນ hexagonal ຫຸ້ມຫໍ່ອົກຊີເຈນທີ່ໃກ້ຊິດ latticework ກັບອາລູມິນຽມ ions ຄອບຄອງສອງສ່ວນສາມຂອງເວັບໄຊທ໌ octahedral interstitial..

ແຜນການປະລໍາມະນູທີ່ຫນານີ້ imparts ແຂງສູງ (Mohs 9), ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ທີ່ດີເລີດ, ແລະ inertness ເຄມີແຂງ, ເຮັດໃຫ້ α-alumina ເຫມາະສົມສໍາລັບສະພາບແວດລ້ອມການດໍາເນີນງານທີ່ຫຍາບຄາຍ.

substratums ການຄ້າປົກກະຕິແລ້ວມີ 90– 99.8% Al ₂ O FOUR, ດ້ວຍການເພີ່ມຊິລິກາເລັກນ້ອຍ (SiO ສອງ), ແມັກນີເຊຍ (MgO), ຫຼືສານອອກໄຊຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ບໍ່ທໍາມະດາທີ່ໃຊ້ເປັນຕົວຊ່ວຍໃນການເຜົາຜະຫລານເພື່ອໂຄສະນາຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະຄວບຄຸມການພັດທະນາເມັດພືດໃນລະຫວ່າງການຈັດການກັບອຸນຫະພູມສູງ..

ຄຸນນະພາບຄວາມບໍລິສຸດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ (ຕົວຢ່າງ:, 99.5% ແລະຫຼາຍກວ່າ) ສະແດງຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າທີ່ໂດດເດັ່ນແລະການນໍາຄວາມຮ້ອນ, ໃນຂະນະທີ່ການປ່ຽນແປງຄວາມບໍລິສຸດຕ່ໍາ (90– 96%) ສະເຫນີການແກ້ໄຂລາຄາບໍ່ແພງສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການຫນ້ອຍ.

1.2 ການອອກແບບໂຄງສ້າງຈຸລະພາກແລະຂໍ້ບົກພ່ອງສໍາລັບຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ

ປະສິດທິພາບຂອງ substrates alumina ໃນລະບົບດິຈິຕອນແມ່ນອີງໃສ່ຢ່າງຈິງຈັງກັບຄວາມກົມກຽວຂອງໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກແລະການຫຼຸດຜ່ອນບັນຫາ.

ປັບໃໝ, ໂຄງ​ປະ​ກອບ​ການ​ເມັດ​ພືດ equiaxed​– ປົກກະຕິແລ້ວຕັ້ງແຕ່ 1 ກັບ 10 ໄມໂຄຣແມັດ– ເຮັດ ໃຫ້ ຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງ ກົນ ຈັກ ສະ ເພາະ ໃດ ຫນຶ່ງ ແລະ ຫຼຸດ ຜ່ອນ ຄວາມ ເປັນ ໄປ ໄດ້ ຂອງ ການ ປັບ ປຸງ ພັນ crack ພາຍ ໃຕ້ ຄວາມ ກັງ ວົນ ຄວາມ ຮ້ອນ ຫຼື ກົນ ຈັກ.

ຮູຂຸມຂົນ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນຮູຂຸມຂົນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຫຼືຫນ້າດິນ, ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຫຼຸດຜ່ອນລົງເນື່ອງຈາກມັນ degrades ທັງຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງກົນຈັກແລະປະສິດທິພາບ dielectric.

ຍຸດທະສາດການປຸງແຕ່ງແບບພິເສດເຊັ່ນ: ການແຜ່ກະຈາຍ tape, ການກົດ isostatic, ແລະການຄວບຄຸມການ sintering ໃນອາກາດຫຼືສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການຄຸ້ມຄອງເຮັດໃຫ້ການຜະລິດຂອງ substrates ທີ່ມີຄວາມຫນາເກືອບທາງທິດສະດີ. (> 99.5%) ແລະ roughness ພື້ນຜິວຂ້າງລຸ່ມນີ້ 0.5 µມ, ສໍາຄັນສໍາລັບການໂລຫະບາງໆຟິມແລະການເຊື່ອມສາຍ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ການແບ່ງແຍກຄວາມບໍ່ສະອາດຢູ່ຊາຍແດນເມັດພືດສາມາດສົ່ງຜົນໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າຮົ່ວໄຫຼຫຼືການເຄື່ອນຍ້າຍສານເຄມີພາຍໃຕ້ຄວາມລໍາອຽງ., ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດກ່ຽວກັບຄວາມບໍລິສຸດຂອງວັດຖຸດິບແລະບັນຫາການ sintering ເພື່ອເຮັດໃຫ້ຄວາມສົມບູນແບບຍືນຍົງທີ່ແນ່ນອນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມຊຸ່ມຫຼືແຮງດັນສູງ..

2. ຂະບວນການຜະລິດ ແລະເຕັກໂນໂລຊີການກໍ່ສ້າງຊັ້ນໃຕ້ດິນ

( ອາລູມີນາ ເຊລາມິກ Substrates)

2.1 ການກະຈາຍເທບແລະການປຸງແຕ່ງຮ່າງກາຍທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ

ການຜະລິດແຜ່ນຮອງອາລູມີນາເຊລາມິກເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການກະກຽມຂອງ slurry ທີ່ກະແຈກກະຈາຍທີ່ສຸດທີ່ມີ submicron Al ₂ O ສາມຝຸ່ນ., ສານປະສົມອິນຊີ, ຢາງປລາສຕິກ, ກະແຈກກະຈາຍ, ແລະສານລະລາຍ.

slurry ນີ້ຖືກປຸງແຕ່ງໂດຍວິທີການກະຈາຍ tape– ວິທີການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ suspension ແມ່ນ topped ຮູບເງົາການຂົນສົ່ງທີ່ຍົກຍ້າຍໂດຍນໍາໃຊ້ແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືມືອາຊີບທາງການແພດຄວາມແມ່ນຍໍາເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມຫນາເປັນເອກະພາບ., ປົກກະຕິລະຫວ່າງ 0.1 ມມ ແລະ 1.0 ມມ.

ຫຼັງຈາກການລະລາຍຂອງສານລະລາຍ, ຜົນໄດ້ຮັບ “tape ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ” ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແລະສາມາດຖືກ punched, ເຈາະ, ຫຼື laser-cut ເພື່ອປະກອບໂດຍຜ່ານການເປີດສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ interright.

ຫຼາຍຊັ້ນອາດຈະຖືກ laminated ເພື່ອຜະລິດ substrates multilayer ສໍາລັບການປະສົມວົງຈອນ intricate, ເຖິງແມ່ນວ່າຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຄ້າສ່ວນໃຫຍ່ໃຊ້ການຕັ້ງຄ່າຊັ້ນດຽວເນື່ອງຈາກການກໍານົດທ່ານກັບຄືນໄປບ່ອນແລະການພິຈາລະນາການພັດທະນາຄວາມຮ້ອນ.

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, tapes ທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມໄດ້ຖືກທໍາລາຍຢ່າງພິຖີພິຖັນເພື່ອກໍາຈັດສານເຕີມແຕ່ງອິນຊີດ້ວຍການທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ມີການຄວບຄຸມກ່ອນທີ່ຈະ sintering ສຸດທ້າຍ..

2.2 Sintering and Metallization for Circuit Combination

Sintering is performed in air at temperatures in between 1550 °C ແລະ 1650 °C, where solid-state diffusion drives pore elimination and grain coarsening to achieve full densification.

The direct shrinkage throughout sintering– typically 15– 20%– need to be precisely forecasted and made up for in the style of environment-friendly tapes to make certain dimensional precision of the final substratum.

Complying with sintering, metallization is put on create conductive traces, pads, and vias.

2 key techniques dominate: thick-film printing and thin-film deposition.

In thick-film innovation, pastes having steel powders (ຕົວຢ່າງ:, tungsten, ໂມລິບເດັນ, or silver-palladium alloys) are screen-printed onto the substratum and co-fired in a reducing ambience to develop durable, high-adhesion conductors.

For high-density or high-frequency applications, ຂັ້ນຕອນຮູບເງົາບາງໆເຊັ່ນ: sputtering ຫຼື dissipation ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຫຼຸດລົງຊັ້ນພັນທະບັດ (ຕົວຢ່າງ:, titanium ຫຼື chromium) ປະຕິບັດຕາມໂດຍທອງແດງຫຼືຄໍາ, ເຮັດໃຫ້ຮູບແບບຍ່ອຍ micron ໂດຍວິທີການ photolithography.

Vias ແມ່ນເຕັມໄປດ້ວຍການນໍາທາງແລະໄຟໄຫມ້ເພື່ອພັດທະນາການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າລະຫວ່າງຊັ້ນໃນຫຼາຍຊັ້ນ..

3. ຄຸນ​ນະ​ພາບ​ການ​ທໍາ​ງານ​ແລະ​ມາດ​ຕະ​ການ​ປະ​ສິດ​ທິ​ພາບ​ໃນ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​

3.1 ນິໄສຄວາມຮ້ອນແລະໄຟຟ້າພາຍໃຕ້ຄວາມເຄັ່ງຕຶງໃນການເຮັດວຽກ

substrates Alumina ແມ່ນມີມູນຄ່າສໍາລັບການປະສົມປະສານທີ່ເປັນປະໂຫຍດຂອງການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນປານກາງ (20– 35 W/m · K ສໍາລັບ 96– 99.8% Al ₂ O ສາມ), ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບການກະຈາຍຄວາມອົບອຸ່ນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຈາກເຄື່ອງມືພະລັງງານ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານປະລິມານສູງ (> 10 ¹⁴ Ω·ຊັງຕີແມັດ), ຮັບປະກັນການຮົ່ວໄຫຼຂອງຂອບ.

ຄົງທີ່ dielectric ຂອງເຂົາເຈົ້າ (εᵣ ≈ 9– 10 ທີ່ 1 MHz) is secure over a wide temperature and regularity variety, making them appropriate for high-frequency circuits up to numerous ghzs, although lower-κ materials like light weight aluminum nitride are chosen for mm-wave applications.

The coefficient of thermal development (CTE) of alumina (~ 6.8– 7.2 ppm/K) is fairly well-matched to that of silicon (~ 3 ppm/K) and certain packaging alloys, lowering thermo-mechanical tension during gadget operation and thermal cycling.

ແນວໃດກໍ່ຕາມ, the CTE mismatch with silicon stays a problem in flip-chip and straight die-attach setups, typically calling for compliant interposers or underfill products to minimize fatigue failing.

3.2 Mechanical Effectiveness and Environmental Durability

ກົນຈັກ, alumina substratums show high flexural strength (300– 400 MPa) and excellent dimensional stability under lots, allowing their usage in ruggedized electronics for aerospace, ລົດຍົນ, and commercial control systems.

They are immune to vibration, shock, and creep at raised temperatures, maintaining structural stability as much as 1500 ° C ໃນສະພາບແວດລ້ອມ inert.

In moist atmospheres, high-purity alumina reveals minimal wetness absorption and outstanding resistance to ion movement, making certain long-term integrity in outside and high-humidity applications.

Surface firmness likewise secures versus mechanical damages during handling and assembly, although treatment should be taken to prevent edge chipping due to fundamental brittleness.

4. Industrial Applications and Technological Influence Across Sectors

4.1 Power Electronics, RF Modules, and Automotive Equipments

Alumina ceramic substrates are ubiquitous in power electronic modules, consisting of insulated gate bipolar transistors (IGBTs), MOSFETs, and rectifiers, where they provide electric isolation while promoting heat transfer to warmth sinks.

In radio frequency (RF) and microwave circuits, they function as service provider systems for hybrid integrated circuits (HICs), surface area acoustic wave (SAW) filters, and antenna feed networks due to their secure dielectric homes and reduced loss tangent.

In the auto market, alumina substratums are utilized in engine control devices (ECUs), sensor plans, and electric lorry (EV) power converters, where they withstand heats, ລົດຖີບຄວາມຮ້ອນ, and direct exposure to destructive liquids.

Their dependability under severe problems makes them important for safety-critical systems such as anti-lock braking (ກ້າມທ້ອງ) and progressed driver help systems (ADAS).

4.2 Medical Instruments, ຍານອາວະກາດ, and Arising Micro-Electro-Mechanical Solutions

Beyond customer and industrial electronics, substratums alumina ຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນທາງດ້ານການຊ່ວຍ implantable ເຊັ່ນ: pacemakers ແລະ neurostimulators., ບ່ອນທີ່ການຜະນຶກ hermetic ແລະ biocompatibility ມີຄວາມສໍາຄັນ.

ໃນ​ອາ​ວະ​ກາດ​ແລະ​ການ​ປ້ອງ​ກັນ​ປະ​ເທດ​, ພວກມັນຖືກ ນຳ ໃຊ້ໃນອາວະກາດ, ລະບົບ radar, ແລະໂມດູນການໂຕ້ຕອບຂອງດາວທຽມເປັນຜົນມາຈາກການຕໍ່ຕ້ານລັງສີແລະສະຖຽນລະພາບໃນການຕັ້ງຄ່າເຄື່ອງດູດຝຸ່ນ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ອະລູມິນຽມຖືກ ນຳ ໃຊ້ເປັນລະບົບໂຄງສ້າງແລະການປົກປ້ອງໃນລະບົບກົນຈັກຈຸນລະພາກໄຟຟ້າ. (MEMS), ປະກອບດ້ວຍເຊັນເຊີຄວາມກົດດັນ, ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມເລັ່ງ, ແລະເຄື່ອງມື microfluidic, ບ່ອນທີ່ inertness ເຄມີຂອງຕົນແລະເຂົ້າກັນໄດ້ກັບການຈັດການຮູບເງົາບາງແມ່ນເປັນປະໂຫຍດ.

ເນື່ອງຈາກລະບົບດິຈິຕອນຍັງຄົງຕ້ອງການຄວາມຫນາພະລັງງານຫຼາຍກວ່າເກົ່າ, ການຂະຫຍາຍຂະໜາດນ້ອຍ, ແລະຄວາມຊື່ສັດພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຮ້າຍແຮງ, alumina ceramic substratums ສືບຕໍ່ເປັນຜະລິດຕະພັນທີ່ສໍາຄັນ, ເຊື່ອມຕໍ່ພື້ນທີ່ລະຫວ່າງປະສິດທິພາບ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ແລະການຜະລິດໃນການຫຸ້ມຫໍ່ຜະລິດຕະພັນດິຈິຕອນນະວັດຕະກໍາ.

5. ຜູ້ສະຫນອງ

Alumina Technology Co., Ltd ສຸມໃສ່ການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາ, ການຜະລິດແລະການຂາຍຝຸ່ນອາລູມິນຽມ oxide, ຜະລິດຕະພັນອາລູມິນຽມ oxide, ອາລູມີນຽມ oxide crucible, ແລະອື່ນໆ, ຮັບ​ໃຊ້​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​, ເຊລາມິກ, ເຄມີ ແລະ ອຸດສາຫະກຳອື່ນໆ. ນັບຕັ້ງແຕ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງຕົນໃນ 2005, ບໍລິສັດໄດ້ມຸ່ງຫມັ້ນທີ່ຈະສະຫນອງລູກຄ້າດ້ວຍຜະລິດຕະພັນແລະການບໍລິການທີ່ດີທີ່ສຸດ. ຖ້າທ່ານກໍາລັງຊອກຫາຄຸນນະພາບສູງ ອາລູມີນາ al2o3, ກະລຸນາຮູ້ສຶກວ່າບໍ່ເສຍຄ່າເພື່ອຕິດຕໍ່ພວກເຮົາ. ([email protected])
ປ້າຍກຳກັບ: ອາລູມີນາ ເຊລາມິກ Substrates, Alumina Ceramics, ອາລູມີນາ

ບົດຄວາມ ແລະຮູບພາບທັງໝົດແມ່ນມາຈາກອິນເຕີເນັດ. ຖ້າມີບັນຫາລິຂະສິດ, ກະລຸນາຕິດຕໍ່ພວກເຮົາໃນເວລາລຶບ.

ສອບຖາມພວກເຮົາ