A kerámia hordozók alapvető előnyei, tulajdonságai és folyamattechnológiája
A kerámia hordozók létfontosságú szerepet töltenek be az elektronika területén olyan jelentős előnyeik miatt, mint a magas hővezető képesség, a kiváló szigetelési tulajdonságok és a hővezető képesség. Melyek azonban a kerámia hordozók kiemelkedő előnyei a kerámia ostyákhoz képest?
1. Különbség a kerámia szubsztrátumok és a kerámia lapkák között
A kerámia lapkák lapos anyagokként szolgálnak, amelyek alátámasztják a fóliaáramkör-elemeket és a felületre szerelt alkatrészeket elektronikus kerámia alapra.
Másrészt a kerámia hordozók speciális eljárást foglalnak magukban, ahol a rézfóliát közvetlenül a kerámia ostya felületéhez kötik (egyoldalas vagy kétoldalas) magas hőmérsékleten. Az így kapott ultravékony kompozit szubsztrátum kiváló elektromos szigeteléssel, nagy hővezető képességgel, kiváló forraszthatósággal, nagy tapadási szilárdsággal rendelkezik, és a nyomtatott áramköri lapokhoz hasonló különböző mintázatokkal maratható, így jelentős áramvezető képességgel rendelkezik.Ezért a kerámia hordozók a nagy teljesítményű elektronikus áramkörök szerkezeti és összekapcsolási technológiák alapvető anyagaivá váltak.
2. A kerámia szubsztrátumok alapvető előnyei
A kerámia szubsztrátumok erős mechanikai igénybevétellel és alakstabilitással, nagy szilárdsággal, hővezető képességgel és szigeteléssel rendelkeznek, valamint erős tapadást és korrózióállóságot mutatnak. Kiváló hőciklus-teljesítményt és nagy megbízhatóságot kínálnak, lehetővé téve a PCB-ekhez (vagy IMS-hordozókhoz) hasonló különféle minták maratását. A kerámia aljzat nem szennyező és környezetbarát.
3. Kerámia hordozók tulajdonságai
(1) Mechanikai tulajdonságok
A kellően nagy mechanikai szilárdság lehetővé teszi, hogy a szerelőelemek mellett tartóelemként is használható, jó megmunkálhatóság és nagy méretpontosság mellett.
(2)Elektromos tulajdonságok
A magas szigetelési ellenállás és áttörési feszültség, az alacsony dielektromos állandó és a minimális dielektromos veszteség garantálja a stabil teljesítményt magas hőmérsékleti és páratartalom mellett is, biztosítva a megbízhatóságot.
(3) Termikus tulajdonságok
Magas hővezető képesség, megfelelő hőtágulási együttható a rokon anyagokkal (különösen Si-vel), és kiváló hőállóság.
(4)Egyéb tulajdonságok
Kiváló kémiai stabilitás, könnyű fémezés erős tapadású áramköri mintázatokhoz, nem higroszkópos, olajálló, vegyszerálló, alacsony röntgensugárzás, nem mérgező, és a kristályszerkezet változatlan marad az üzemi hőmérsékleti tartományon belül.
4, kerámia szubsztrátum gyártási technikák (HTCC, LTCC, DPC, DBC, AMB)
A kerámia szubsztrátumokat elsősorban lapos kerámia hordozókra és háromdimenziós kerámia hordozókra osztják a gyártási folyamatok alapján. A fő lapos kerámia hordozótechnológiák közé tartozik a Thin Film Ceramic (TFC), a Thick Film Printed Ceramic (TPC), a Direct Bonded Copper (DBC), az Active Metal Brazing (AMB) és a Direct Plating Copper (DPC). A fő háromdimenziós kerámia hordozók közé tartozik a magas hőmérsékletű együtt égetett kerámia (HTCC) és az alacsony hőmérsékletű együttégetett kerámia (LTCC).
(1)HTCC (magas hőmérsékletű együttégetett kerámia)
A korábban kifejlesztett HTCC magában foglalja a kerámia együttégetését magas olvadáspontú fémmintákkal, például W, Mo, többrétegű kerámia szubsztrátumok előállításához. Magas szinterezési hőmérséklete azonban korlátozza az elektródák anyagának kiválasztását, és a gyártási költség viszonylag magas, ami az LTCC kifejlesztését ösztönözte.
(2)LTCC (alacsony hőmérsékletű együttégetett kerámia)
Az LTCC körülbelül 850 °C-ra csökkenti az együttégetési hőmérsékletet, több kerámia filmréteget egymásra rakva és együtt égetve fémmintákkal a háromdimenziós áramköri huzalozás elérése érdekében. Az LTCC a passzív integráció terén jeleskedik, és széles körben alkalmazzák a különféle piacokon, mint például a fogyasztói elektronika, a kommunikáció, az autóipar és a védelem.
(3)DPC (Direct Plating Copper)
A kerámiafilm-technológián alapuló DPC porlasztásos technológiával hordja fel a rezet kerámia szubsztrátumokra, és galvanizálási és fotolitográfiai eljárásokkal áramköröket képez.
(4)DBC (Direct Bonded Copper)
A DBC termikus fúziós kötést használ a rézfólia közvetlen Al2O3 és AlN kerámia felületekhez való kötésére, így kompozit szubsztrátumokat képez. Technológiai szűk keresztmetszete az Al2O3 és a rézfólia közötti mikroüregek problémájának megoldásában rejlik, ami jelentős kihívásokat jelent a tömegtermelés és a hozam számára.
(5)AMB (aktív fémforrasztás)
A DBC technológián alapuló AMB a kerámia és a fém között heterogén kötést valósít meg Ti, Zr aktív elemeket tartalmazó AgCu forrasztópasztával, ami megkönnyíti a nedvesedést és a reakciót a kerámia-fém határfelületen 800°C körül.
Az említett öt fő eljárás közül mind a HTCC, mind az LTCC a szinterezési folyamatokhoz tartozik, amelyek általában magasabb költségekkel járnak. Ezzel szemben a DBC és a DPC viszonylag új, kiforrott fejlesztések, amelyek tömegtermelésre irányulnak, és a DBC magas hőmérsékletű melegítést alkalmaz az Al2O3 réz-szubsztrátumokkal való összekötésére. A DBC-vel kapcsolatban azonban jelentős technikai kihívást jelent az Al2O3 és a Cu közötti mikroüregek fellépése, ami befolyásolja a termék méretezhetőségét és hozamát. Másrészt a DPC technológia közvetlen rézbevonatot alkalmaz a Cu Al2O3 szubsztrátumokra történő felvitelére, az anyagok integrálására és a vékonyréteg-feldolgozási technikákra. A DPC-alapú termékek az elmúlt években a leggyakrabban használt kerámia hőelvezető hordozókká váltak. Mindazonáltal az anyagszabályozás és a folyamattechnológiai integráció szigorú követelményei nagyobb belépési korlátot jelentenek a DPC-iparba való belépéshez és a stabil termelés eléréséhez.
A hagyományos termékekhez képest az AMB kerámia hordozók nagyobb kötési szilárdságot és nagyobb megbízhatóságot érnek el a kerámia és az aktív fémforrasztópaszta közötti kémiai reakciók révén magas hőmérsékleten. Emiatt kiválóan alkalmasak olyan forgatókönyvekre, amelyek nagy teljesítményű csatlakozásokat vagy nagy áramszállítási és hőelvezetési követelményeket igényelnek, különösen az olyan iparágakban, mint az új energetikai járművek, a vasúti szállítás, a szélenergia-termelés, a fotovoltaik, az 5G kommunikáció, ahol az AMB kerámia réz- burkolt laminátumok jelentős.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. egy jó hírű és megbízható beszállító, amely műszaki kerámia alkatrészek gyártására és értékesítésére szakosodott. Egyedi gyártást és nagy pontosságú megmunkálást biztosítunk nagy teljesítményű kerámia anyagok széles sorozatához, beleértve timföld kerámia, cirkónia kerámia, szilícium-nitrid, szilícium-karbid, bór-nitrid, alumínium-nitrid és megmunkálható üvegkerámia. Jelenleg kerámiaalkatrészeink számos iparágban megtalálhatók, mint például a mechanikai, vegyipari, orvosi, félvezető-, jármű-, elektronikai-, kohászati stb. iparban. Küldetésünk, hogy a legjobb minőségű kerámia alkatrészeket biztosítsuk a globális felhasználók számára, és nagy öröm látni kerámiánkat. az alkatrészek hatékonyan működnek az ügyfelek speciális alkalmazásaiban. Mind a prototípus, mind a tömeggyártás területén tudunk együttműködni, keressen minket, ha igényei vannak.
