Materiali è caratteristiche di sustrati di ceramica

Cù u prugressu è u sviluppu di a tecnulugia, u currentu operatore, a temperatura di u travagliu è di e qualità di i dispositivi sò stati gradualmente micca di gradu di diventà più altu. Per risponde à a dipendenza di i dispositi è i circuiti, i bisogni più alti sò stati forward per i trasportatori di chip. I sustrati ceramici sò largamente usati in sti campi per via di e so spettaculi termali, proprietà meccanichi è affidabilità à alta.

Attualmente, i principali ceramichi principali usati in Subtribi di ceramica sò: Alumina nitride (Aln), silicon nitrive (SI3N), SI3NEUS, silettidiu di Silicon (sic) è Beryliu.

Ma teriale	Purità	conductività termale (W / km)	Relativu Relativu Reloctrics	Reloctrics Reloctrics (KV / MM ^ (- 1))	breve comme nt s
al2o3	99%	29	9.7	10	megliu rendimentu, Applicazioni più largu
aln	99%	150	8.9	15	Rendimentu più altu, ma u costu più
altu	99%	310	6,4	10	polvere cù altamente tossicu, limitu per aduprà
SI3N4	99	%	106	90	Rendimentu Ottore
OS	99	%	40	0,7	solu adolescenti

Videmu e brevi caratteristiche di queste 5 ceramica avanzata per i sustrati cum'è seguente:

1. Alumina (Al2o3)

I polecriciali homogenei ponu ghjunghje più di 10 Tipi, è i tipi di cristalli di cristalli sò cum'è seguente: α-Al2o3, γ-AL2O3 è Zta-Al2o3. Frà ellu, α-Al2o3 hà l'attività più bagnera è hè a più stabile trà i quattru forme cristalli principale, è a so cellula unità hè un sistema di cristallu il vota. A struttura α-Al2o3 hè stretta, struttura di corundum, ponu esiste in tutte e temperature; Quandu a temperatura righjunghji 1000 ~ 1600 ° C, altri varianti trasfurmanu irreversibile in α-al2o3.

Figura 1: Microstruttura di Crystal di Al2o3 in sem

Cù l'aumentu di a frazione di massa Al2o3 è a diminuzione di a fase di massa di fase di fasa di fasà di vetru di vetru di l'Al2o3, è quandu a frazione di massa al2o3 hà radduppiatu cù quellu quandu a frazione di massa hè 90%.

Ancu chì aumentendu a frazione di massa di Al2o3 pò migliurà a prestazione generale di ceramica, aumenta ancu a temperatura di pittenti di a ceramica, chì ci porta indivinamente à un incrementu.

2. Nitride d'aluminiu (aln)

Aln hè un tipu di gruppu ⅲ-v compostu cù struttura di wurtzite. A so cellula unità hè Aln4 Suetraetron, chì appartene à u sistema di cristallu di hexagonale è hà un forte bone paurdente, è hà excelente propiziati è forza alata di riservatura. TEORETICA, SU STRESTA DENTENZA hè 3.261Eg / cm3, allora hà a conducal di l'alman si hà una conduttività termale una temperatura termale di a temperatura è a condettività termale in un riscpidu terminu U sustrata pò ghjunghje à 150w / (m · k), chì hè più di 5 volte ciò chì di l'al2o3. U COEfficiente di l'espansione termica hè di 3.8 × 10-6 ~ 4.4 × 10-6 /6 / ℃, chì hè ben armata di u coefficiente di l'espansione termale cum'è SI, SIC è Gaas.

Figura 2: polvere di nitride d'aluminiu

Aln Ceramics anu una conductività termica più alta di a ceramica Al2o3, chì rimpiazzà gradualmente a ceramica in l'elettronica di u putere di alta putenza è altri dispositivi chì anu bisognu di cunduzione di calzature alta. A ceramica aln sò ancu cunsiderate cum'è u materiale preferitu per a finestra di a spedizione di l'energia di u vacu di u vacu

3. Nitride di Silicon (Si3n4)

Si3n4 hè un compostu di strvvatu cù trè strutture cristalili: α-Si3n4, Β-Si3n4, è γ-Si3n4. Frà elli, α-SI3N4 e Β-Si3n4 sò e più di forma di cristalli più cumuni, cù una struttura alegonal. A conductività termale di un singulu cristallu Si3n4 pò ghjunghje 400w / (m · k). Eppuru, a causa di u so trasferimentu di calore di u cumpunimentu, ci sò difetti di lattice cum'è a dislocazione in u lattice attuale, è impurità pruvucanu u fonon scadimentu per aumentà, cusì a condotità credente hè solu à 20w / (m · k) . Per ottimizazione di a proporzione è u prucessu di pittore, a conductività termale hà righjuntu 106W / (M · K). L'espansione di l'espansione termale di Si3n4 hè di circa 3,0 × 10-6 / C, hè bè, è a materiale di b, sic, fà u materiale d'elettronica Si3n4 un attrattu di cunducitivu à alta termale.

Figura 3: POWDER DI NITRIDE NITRIDE

À i sustrati di ceramica esistenti, i sustrati ceramici si: materiali ceramici eccellenti è a perdita aumentativa à alta temperatura è porta a resistenza à a resistenza à a crescita è a resistenza a resistenza è di a resistenza À u presente, hè favuritu in u mischju di modulu di IGbt è rimpiazza gradualmente l'al2o3 è aln ceramiche di ceramiche.

4.SIlicon carbide (sic)

SEN CRISTALETIMA hè chjamatu u materiale di semiconduducatore di terzu generazione, hà i vantaghji di grande banda, gap, autobagno d'alta ritornu, conductività à risuzzione alimentazione.

Addendu una piccula quantità è b2o3 à sicricà Additivi à l'elettinazione ispitta, u piccazione calda, pudete prepara a densità di più di u 98% di a ceracica siccamica. A conductività termica di cermica sic ceracica cù purità diffirenti preparienu da i metudi di purtivazione è additivi differenti è additivi hè 100 ~ 490W / (m · k) à a temperatura ambienti. Perchè a tetretrica di sic creamica hè assai grande, hè solu adattata per l'applicazioni à bassa freccia, è ùn hè micca adattatu per l'applicazioni à alta freccia.

5. Berlia (beo)

A SHO EST STRUTTURA WATZITE è a cellula hè u sistema cubicu cristallo. A so conductività termica termale hè assai alta, frazzioni di massa di 99% beo, a so conductuvità termale (conductività termale) ponu ghjunghje 31 volta di cundzionità termale di a listessa purità ceramica. Non hà solu una capacità di trasferimentu assai alta, ma ancu equipà a perdita di a dieptiche è alta, l'insulazione, ma a ceramica di u beo sò l'applicazione preferita in l'applicazione di e circuzioni di alta putenza.

Figura 5: Struttura di cristallo di Berylia

A cunductazione termale alta è e caratteristiche di perdita di bassa sò assai luntani da altri materiali ceramici, ma Beo hà una mancanza assai ovvi, è a so polvera hè altamente tossica.

À l'attualità, i materiali sarani sarTICI DI ceramichi ceramichi cunnessi in Cina sò principalmente Al2o3, aln è si3n4. U sustraghju di ceramica fatta da tecnulugia di ceramica pò integnà cumpunenti passivi cume a risorsu è indirizzatori in a struttura tridimensionale. In cuntrastu à l'integrazione di e semiconductors, chì sò primuramente i dispositi attivi, LTCC hà avutu una vigilazione di puntezzione di u traversu 3d Interconnect.