Каковы области применения алюмооксидной керамики в электронной промышленности

Оксид алюминия керамический (Al ₂ O3 ceramic) - это высокоэффективный керамический материал, который широко используется в электронной промышленности благодаря своей превосходной изоляции, устойчивости к высоким температурам, механической прочности и химической стабильности. С развитием электронных устройств в направлении миниатюризации, высокой производительности и надежности глиноземистая керамика играет важную роль в решении таких проблем, как теплоотвод, изоляция, упаковка и передача сигнала.

1. Электронная упаковка и подложка
   (1) Упаковка интегральных микросхем (ИС)
   Керамика на основе оксида алюминия широко используется для упаковки интегральных схем благодаря своей высокой изоляции и низким диэлектрическим потерям. В высокочастотных и мощных электронных устройствах традиционная пластиковая упаковка может выйти из строя из-за недостаточного теплоотвода или плохих диэлектрических характеристик, в то время как алюмооксидная керамика может эффективно решить следующие проблемы:
   -Проблема рассеивания тепла: Алюмооксидная керамика обладает высокой теплопроводностью (около 20-30 Вт/м - К), что помогает чипу быстро отводить тепло и повышает стабильность работы устройства.
   -Защита изоляции: Его высокое удельное сопротивление (>10 ¹⁴Ω- см) позволяет предотвратить утечку тока и обеспечить надежность передачи сигнала.
   -Высокая термостойкость: Способны выдерживать высокотемпературные процессы сварки (такие как эвтектическая сварка и пайка), подходят для упаковки мощных устройств.
   (2) Многослойные керамические подложки (такие как LTCC, HTCC)
   В высокотехнологичных электронных устройствах, таких как связь 5G и аэрокосмическая техника, многослойные керамические подложки (LTCC/HTCC) используются для интеграции схем высокой плотности. К преимуществам алюмооксидной керамики относятся:
   -Высокая механическая прочность: поддерживает многослойные проводные структуры и снижает риск деформации подложки.
   -Низкий коэффициент теплового расширения (~7 × 10 -⁶/° C), совмещенный с кремниевыми чипами, уменьшает количество отказов, вызванных тепловым напряжением.
   -Химическая стабильность: Устойчивы к коррозии, подходят для работы в суровых условиях.
2. Электронные компоненты
   (1) Резисторы и конденсаторы
   Керамика на основе оксида алюминия используется в качестве подложки или диэлектрического материала для производства толстопленочных/тонкопленочных резисторов, высоковольтных конденсаторов и т.д. Их функции включают:
   -Высокая диэлектрическая прочность (>10 кВ/мм), подходит для высоковольтных конденсаторов.
   -Низкие диэлектрические потери уменьшают ослабление высокочастотного сигнала.
   (2) Датчики
   В датчиках температуры и давления высокая термостойкость и изоляционные свойства алюмооксидной керамики делают ее идеальным материалом:
   -Тепловая стабильность: Может долгое время работать в условиях высоких температур (например, в автомобильных двигателях).
   -Химическая инертность: Устойчивы к коррозии под действием кислот и щелочей, подходят для промышленных датчиков.
3. Отвод тепла и терморегулирование
   (1) Теплоотводящая подложка (например, теплоотвод для светодиодов)
   Мощные светодиоды и силовые электронные устройства (например, IGBT) требуют эффективного отвода тепла, и преимущества применения алюмооксидной керамики заключаются в следующем:
   -Высокая теплопроводность: превосходит большинство пластиков и оксидов металлов, повышая эффективность отвода тепла.
   -Электрическая изоляция: может непосредственно контактировать с цепью, чтобы избежать риска короткого замыкания.
   (2) Материал радиатора
   В лазерных диодах и радиочастотных модулях керамические радиаторы из оксида алюминия позволяют быстро отводить тепло и предотвращать перегрев и выход из строя устройства.
4. Высокочастотные и микроволновые устройства
   В системах связи и радиолокации 5G алюмооксидная керамика используется для:
   -Микроволновый диэлектрический резонатор: повышает эффективность передачи сигнала.
   -РФ упаковка: уменьшает помехи сигнала и улучшает высокочастотные характеристики.
5. Вакуумные электронные приборы
   В вакуумных приборах, таких как электронные и рентгеновские трубки, используется алюмооксидная керамика:
   -Высоковакуумная герметизация: Отличная герметичность, предотвращающая проникновение газов.
   -Устойчивость к электронной бомбардировке: Стабильная работа в высокоэнергетических электронных средах.
6. Другие приложения
   -Изоляторы: Изоляционные опоры, используемые в высоковольтной передаче и силовой электронике.
   -Электронная паста: Керамическая подложка, используемая для печатных схем (например, проводящие линии из серебряной пасты).

Глиноземная керамика широко используется в электронной промышленности, решая в основном такие ключевые задачи, как теплоотвод, изоляция, передача высокочастотных сигналов, устойчивость к высоким температурам и химическая стабильность. С развитием электронных технологий в направлении более высоких частот и мощности, глиноземистая керамика будет продолжать играть важную роль в таких областях, как упаковка полупроводников, связь 5G и новые энергетические транспортные средства.

Керамика Brudeze поставляет и продает широкий ассортимент высококачественного кварцевого стекла, включая глиноземистую керамику, циркониевую керамику, керамику из нитрида кремния, керамику из нитрида алюминия, керамику из карбида кремния, керамику из карбида бора, биокерамику, обрабатываемую керамику и т.д. Мы можем удовлетворить требования заказчика к различным керамическим изделиям.