Alümina Seramik Yüzeyler: Modern Teknolojide Yüksek Performanslı Elektronik Paketleme ve Mikrosistem Entegrasyonunun Temel Sağlayıcıları alümina al2o3

1. Alümina Seramiklerin Malzeme Temelleri ve Mimari Nitelikleri

1.1 α-Alüminanın Kristalografik ve Bileşimsel Temelleri

(Alümina Seramik Yüzeyler)

Alümina seramik substratlar, çoğunlukla hafif alüminyum oksitten oluşur (Al ₂ O ₃), Olağanüstü elektrik yalıtımı dengesi nedeniyle modern elektronik ürün ambalajının omurgası görevi görür, termal kararlılık, mekanik dayanım, ve üretilebilirlik.

Alüminanın ısılarda termodinamik olarak en kararlı fazı korindondur., veya α-Al İki O İKİ, oktahedral interstisyel web sitelerinin üçte ikisini kaplayan alüminyum iyonları ile altıgen, sıkı paketlenmiş oksijen kafesi şeklinde kristalleşir.

Bu kalın atom planı yüksek sertlik kazandırır (Moh'lar 9), üstün aşınma direnci, ve katı kimyasal inertlik, α-alüminin zorlu çalışma ortamlarına uygun hale getirilmesi.

Ticari substratlar genellikle 90 içerir– 99.8% Al ₂ O DÖRT, küçük silika ilaveleriyle (SiO İKİ), magnezya (MgO), veya yüksek sıcaklıkta işleme sırasında yoğunlaşmayı teşvik etmek ve tane gelişimini kontrol etmek için sinterleme yardımcıları olarak kullanılan nadir toprak oksitler.

Daha fazla saflık nitelikleri (örneğin, 99.5% ve üzeri) olağanüstü elektriksel direnç ve termal iletkenlik sergiler, daha düşük saflık değişimleri (90– 96%) daha az zorlu uygulamalar için uygun fiyatlı çözümler sunar.

1.2 Elektronik Güvenilirlik için Mikro Yapı ve Kusur Tasarımı

Alümina substratların dijital sistemlerdeki verimliliği ciddi anlamda mikroyapısal uyum ve sorunların azaltılmasına dayanmaktadır..

Para cezası, eş eksenli tane yapısı– genellikle arasında değişir 1 ile 10 mikrometreler– Belirli bir mekanik stabilite sağlar ve termal veya mekanik kaygı altında çatlak oluşumu olasılığını azaltır.

Gözeneklilik, özellikle birbirine bağlı veya yüzeye bağlı gözenekler, Hem mekanik dayanıklılığı hem de dielektrik performansı düşürdüğü için en aza indirilmelidir.

Bant yayma gibi gelişmiş işleme stratejileri, izostatik presleme, ve havada veya yönetilen ortamlarda düzenlenmiş sinterleme, teorik kalınlığa yakın alt tabakaların üretilmesini sağlar (> 99.5%) ve yüzey alanı pürüzlülüğü aşağıda 0.5 µm, ince film metalizasyonu ve kablo bağlama için çok önemlidir.

Ek olarak, Tane sınırlarındaki yabancı maddelerin ayrılması, kaçak akımlara veya elektrokimyasal migrasyona neden olabilir., Nemli veya yüksek voltajlı ortamlarda uzun süreli bütünlüğü sağlamak için hammadde saflığı ve sinterleme sorunları üzerinde sıkı kontrol gerektirir.

2. Üretim Süreçleri ve Alt Yapım Teknolojileri

( Alümina Seramik Yüzeyler)

2.1 Bant Yayma ve Çevre Dostu Vücut İşleme

Alümina seramik substratların üretimi, mikron altı Al ₂ O üç tozu içeren son derece dağılmış bir bulamacın hazırlık çalışmasıyla başlar., organik bağlayıcılar, plastikleştiriciler, dağıtıcılar, ve solventler.

Bu bulamaç bant yayma yoluyla işlenir– eşit kalınlık elde etmek için hassas bir tıbbi profesyonel bıçağın kullanıldığı, süspansiyonun yeniden konumlandırılan bir taşıyıcı film ile kaplandığı sürekli bir yöntem, tipik olarak arasında 0.1 mm ve 1.0 mm.

Solventin dağılmasından sonra, sonuç “çevre dostu bant” esnektir ve delinebilir, delinmiş, veya dik ara bağlantılar için açıklıklar oluşturmak üzere lazerle kesilmiş.

Karmaşık devre asimilasyonu için çok katmanlı alt tabakalar üretmek üzere birden çok katman lamine edilebilir, Her ne kadar ticari uygulamaların çoğunluğu sizi geri planda tutmak ve termal gelişim hususları nedeniyle tek katmanlı konfigürasyonlar kullanıyor olsa da.

Çevre dostu bantlar daha sonra son sinterlemeden önce düzenlenmiş termal parçalanma ile organik katkı maddelerini ortadan kaldırmak için titizlikle ayrıştırılır..

2.2 Devre Kombinasyonu için Sinterleme ve Metalizasyon

Sinterleme, aradaki sıcaklıklarda havada gerçekleştirilir. 1550 °C ve 1650 ° C, katı hal difüzyonunun, tam yoğunlaşmayı sağlamak için gözeneklerin ortadan kaldırılmasını ve taneciklerin kabalaşmasını sağladığı yer.

Sinterleme boyunca doğrudan büzülme– genellikle 15– 20%– Nihai alt tabakanın belirli boyutsal hassasiyetini sağlamak için kesin olarak tahmin edilmesi ve çevre dostu bantlar tarzında yapılması gerekir..

Sinterlemeye uyum, metalizasyon uygulanarak iletken izler oluşturulur, pedler, ve yollar.

2 anahtar teknikler hakim: kalın film baskısı ve ince film biriktirme.

Kalın film inovasyonunda, çelik tozu içeren macunlar (örneğin, tungsten, molibden, veya gümüş-paladyum alaşımları) dayanıklı ürünler üretmek için alt tabaka üzerine serigrafi baskı yapılır ve azaltıcı bir ortamda birlikte pişirilir, yüksek yapışma iletkenleri.

Yüksek yoğunluklu veya yüksek frekanslı uygulamalar için, Peşin ödemeli bağ katmanlarında püskürtme veya dağıtma gibi ince film prosedürleri kullanılır (örneğin, titanyum veya krom) bakır veya altınla uyumlu, fotolitografi yoluyla mikron altı deseni mümkün kılmak.

Via'lar iletken macunlarla doludur ve çok katmanlı tarzlarda katmanlar arasında elektriksel bağlantılar geliştirmek için ateşlenir.

3. Elektronik Ekipmanlarda İşlevsel Nitelikler ve Verimlilik Metrikleri

3.1 Fonksiyonel Gerilim Altında Termal ve Elektrik Alışkanlıkları

Alümina substratlar, orta düzeydeki termal iletkenliğin faydalı kombinasyonu nedeniyle değerlidir (20– 35 W/m · K 96 için– 99.8% Al ₂ O ÜÇ), bu da elektrikli aletlerden gelen sıcaklığın güvenilir bir şekilde dağıtılmasını mümkün kılar, ve yüksek miktarda direnç (> 10 ¹⁴ Ω · santimetre), marjinal kaçak akımın sağlanması.

Dielektrik sabiti (εᵣ ≈ 9– 10 en 1 MHz) geniş bir sıcaklık ve düzenlilik yelpazesinde güvenlidir, onları çok sayıda ghz'e kadar yüksek frekanslı devreler için uygun hale getirir, mm-dalga uygulamaları için hafif alüminyum nitrür gibi daha düşük κ malzemeler seçilmesine rağmen.

Termal gelişim katsayısı (CTE) alümina (~ 6.8– 7.2 ppm/K) silikonunkine oldukça iyi uyum sağlar (~ 3 ppm/K) ve bazı ambalaj alaşımları, gadget'ın çalışması ve termal döngü sırasında termo-mekanik gerilimi azaltmak.

Fakat, Silikon ile CTE uyumsuzluğu, flip-chip ve düz kalıp bağlantı kurulumlarında sorun olmaya devam ediyor, Yorgunluk arızalarını en aza indirmek için genellikle uyumlu aracılara veya yetersiz dolum ürünlerine ihtiyaç duyulur.

3.2 Mekanik Verimlilik ve Çevresel Dayanıklılık

Mekanik olarak, alümina substratlar yüksek eğilme mukavemeti gösterir (300– 400 MPa) ve partiler altında mükemmel boyutsal stabilite, havacılık için sağlamlaştırılmış elektroniklerde kullanılmasına izin veriyor, otomobil, ve ticari kontrol sistemleri.

Titreşime karşı bağışıktırlar, şok, ve yüksek sıcaklıklarda sürünme, kadar yapısal istikrarın korunması 1500 İnert ortamlarda ° C.

Nemli atmosferlerde, yüksek saflıkta alümina, minimum ıslaklık emilimini ve iyon hareketine karşı olağanüstü direnci ortaya çıkarır, Dış mekan ve yüksek nemli uygulamalarda uzun vadeli bütünlüğün sağlanması.

Yüzey sertliği aynı şekilde taşıma ve montaj sırasında mekanik hasarlara karşı koruma sağlar, temel kırılganlık nedeniyle kenar kırılmasını önlemek için işlem yapılması gerekmesine rağmen.

4. Endüstriyel Uygulamalar ve Sektörler Arası Teknolojik Etki

4.1 Güç Elektroniği, RF Modülleri, ve Otomotiv Ekipmanları

Alümina seramik yüzeyler güç elektroniği modüllerinde her yerde bulunur, yalıtımlı geçit bipolar transistörlerden oluşur (IGBT'ler), MOSFET'ler, ve redresörler, sıcaklık lavabolarına ısı transferini teşvik ederken elektrik izolasyonu sağlarlar.

Radyo frekansında (RF) ve mikrodalga devreleri, hibrit entegre devreler için servis sağlayıcı sistemler olarak işlev görürler (HIC'ler), yüzey alanı akustik dalgası (TESTERE) filtreler, Güvenli dielektrik evleri ve azaltılmış kayıp tanjantı nedeniyle anten besleme ağları.

Otomobil pazarında, alümina substratlar motor kontrol cihazlarında kullanılır (ECU'lar), sensör planları, ve elektrikli kamyon (EV) güç dönüştürücüler, ısıya dayanabilecekleri yer, termal bisiklet, ve yıkıcı sıvılara doğrudan maruz kalma.

Ciddi sorunlar karşısında güvenilir olmaları, onları kilitlenme önleyici frenleme gibi güvenlik açısından kritik sistemler için önemli kılmaktadır. (KARIN KASI) ve gelişmiş sürücü yardım sistemleri (ADAŞ).

4.2 Tıbbi Aletler, Havacılık, ve Ortaya Çıkan Mikro-Elektro-Mekanik Çözümler

Müşteri ve endüstriyel elektroniklerin ötesinde, alümina substratları kalp pilleri ve nörostimülatörler gibi implante edilebilir klinik cihazlarda kullanılır, Hermetik sızdırmazlık ve biyouyumluluğun hayati önem taşıdığı yerlerde.

Havacılık ve savunmada, aviyonikte kullanılırlar, radar sistemleri, ve elektrikli süpürge ayarlarında radyasyona dayanıklılıkları ve stabiliteleri nedeniyle uydu etkileşim modülleri.

Üstelik, alümina, mikro-elektro-mekanik sistemlerde yapısal ve koruyucu bir sistem olarak giderek daha fazla kullanılmaktadır. (MEMS), basınç sensörlerinden oluşur, ivmeölçerler, ve mikroakışkan araçlar, kimyasal inertliğinin ve ince film işlemeyle uyumluluğunun faydalı olduğu durumlarda.

Dijital sistemler daha fazla güç kalınlığı gerektirmeye devam ettikçe, minyatürleştirme, ve ağır koşullar altında dürüstlük, alümina seramik alt katmanlar temel ürün olmaya devam ediyor, verimlilik arasındaki boşluğu birbirine bağlamak, masraf, yenilikçi dijital ürün ambalajında ​​üretilebilirlik ve üretilebilirlik.

5. Tedarikçi

Alümina Teknoloji A.Ş., Ltd araştırma ve geliştirmeye odaklanıyor, alüminyum oksit tozu üretimi ve satışı, alüminyum oksit ürünleri, alüminyum oksit pota, vesaire., elektronik hizmetinde bulunmak, seramik, kimya ve diğer endüstriler. Kuruluşundan bu yana 2005, Şirket, müşterilerine en iyi ürün ve hizmetleri sunmaya kendini adamıştır. Yüksek kalite arıyorsanız alümina al2o3, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. ([email protected])
Etiketler: Alümina Seramik Yüzeyler, Alümina Seramikler, alümina

Tüm makaleler ve resimler internetten alınmıştır. Herhangi bir telif hakkı sorunu varsa, silmek için lütfen zamanında bizimle iletişime geçin.

Bize soruşturma yapın