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形容多才多艺的成语有哪些,“多才多艺”的氧化铝陶瓷基板

发布时间:2023-09-11 11:20:42编辑:温柔的背包来源:

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形容多才多艺的成语有哪些,“多才多艺”的氧化铝陶瓷基板

陶瓷基板因其优良的导热性和气密性,被广泛应用于电力电子、电子封装、混合微电子和多芯片组件。

氧化铝是目前应用最广泛的陶瓷基板材料。它不仅具有机械强度高、绝缘、耐高温、稳定性好、性价比高、抗热震性好、能与金属形成密封钎焊等优点,而且制造工艺成熟、成本低廉。已广泛应用于厚膜电路、薄膜电路、混合电路、多芯片模块和大功率IGBT模块,也是目前应用最广泛的陶瓷基板材料。

氧化铝陶瓷的种类氧化铝陶瓷按纯度可分为高纯型和普通型。高纯氧化铝高纯氧化铝陶瓷是Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料。因其烧结温度高达1650~1990,透射波长为1~6m,一般制成熔融玻璃代替铂坩埚,并以其透光性和耐碱金属腐蚀性能用作钠灯管。在电子工业中可用作集成电路基板和高频绝缘材料。普通氧化铝陶瓷

普通氧化铝陶瓷根据Al2O3含量的不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷和其他品种(意思是Al2O3含量分别为99%、95%、90%、85%)。主要区别在于衬底的掺杂量不同,掺杂量越少,衬底的纯度越高,不同纯度的氧化铝陶瓷衬底的电学和力学性能也不同。有时80%或75%的Al2O3含量也被归为普通氧化铝陶瓷系列。

不同Al2O3含量的Al2O3陶瓷基板的典型特性

其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管和特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件、水阀等。95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨零件;由于85瓷中常掺入部分滑石,提高了电性能和机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,部分用作电真空器件。75、95瓷广泛用作厚膜电路基板的陶瓷材料,而薄膜电路的陶瓷基板多采用97或99瓷。

氧化铝基板的主要性能随着氧化铝含量的增加而提高,但氧化铝含量越高,陶瓷的制备难度越大。95瓷一般在1500以上烧制。而99瓷的烧成温度达到1700以上。按颜色分,氧化铝陶瓷基板有白色、紫色、黑色三种。常见的氧化铝基板为白色,用作LED基板、高频电路基板等。但在某些应用中,需要防止氧化铝基板反光,所以产生了黑色氧化铝的产物。氧化铝陶瓷基板的优势

绝缘性能好:氧化铝陶瓷基板绝缘性能好,能有效隔离电路,避免漏电等问题导致的故障。优异的耐高温性能:氧化铝陶瓷基板在高温环境下能保持稳定的性能,能承受高温环境下的长期运行,不易变形、烧蚀、氧化。强度高、硬度高:氧化铝陶瓷基板强度高、硬度高,能承受一定的机械压力和冲击力,不易破碎或磨损。

优异的化学稳定性:氧化铝陶瓷基板对大多数化学物质具有良好的耐腐蚀性,能在化学侵蚀性环境中稳定运行。

良好的可加工性:氧化铝陶瓷基板具有良好的可加工性,可用于钻、铣、切等加工技术,可实现复杂的几何形状和高精度的尺寸要求。

可以基于薄膜光刻进行电路加工,精度可以达到微米级。许多无源器件可以基于氧化铝陶瓷衬底来设计。由于它们比一般PCB基板具有更高的介电常数,所设计的器件体积小,在各种元器件模块小型化的发展趋势中具有非常显著的优势。

氧化铝陶瓷基板的应用片式电阻器用陶瓷基板氧化铝陶瓷基板的优点:产品体积小、重量轻、热膨胀系数低、可靠性好、导热率和密度高,大大提高了电路的可靠性和布线密度,是片式电阻器元件的载体材料。片式电阻结构示意图,来源:松下混合集成电路用陶瓷基板。

混合集成电路(hydrid)是一种封装方法,它应该包含至少两个组件,其中一个是有源的。它们被安装在已经由厚膜或薄膜制成的金属导电带绝缘片上,用这种技术制成的复杂电路就是混合集成电路。基板对电路起机械支撑作用,为形成无源元件的导带材料、介电材料和电阻材料提供沉积场所,同时也对所有无源和有源芯片元件起机械支撑作用。

在混合集成电路中,常用的衬底有氧化铝、氧化铍、氧化硅、氮化铝等。但考虑到成本和性能,表面光滑的高纯氧化铝基板被广泛使用。由于氧化铝含量不同,基板的质量和等级也不同。有99.6%氧化铝和96%氧化铝。前者一般适用于薄膜电路,而对于厚膜电路,96%氧化铝基板就能满足其工艺要求。

多层共烧的氧化铝陶瓷一般采用90 ~ 95块氧化铝陶瓷作为基础材料。

功率器件基板

对于电力电子器件封装,基板除了具有基本的布线(电互连)功能外,还要求具有高的导热、绝缘、耐热、耐压和热匹配性能。DBC、DPC等金属化陶瓷基板具有优异的导热性、绝缘性、耐压性和耐热性,已成为功率器件封装的首选,并逐渐被市场认可。

器件封装的基板材料中最为常见的是氧化铝基板(Al2O3),一般为氧化铝含量96%的氧化铝基板,氧化铝基板技术十分成熟并且价格低廉。

由于氧化铝陶瓷的热导率相对较低(20-30W/mK),与Si、SiC等半导体材料的热膨胀系数匹配不好,限制了氧化铝基板在大功率器件上的应用。

LED用氧化铝陶瓷基板

大功率LED散热基板主要以陶瓷基板为主,市场上使用较多的大功率陶瓷基板主要有LTCC(低温共烧陶瓷)和DPC(直接镀铜陶瓷)两种,陶瓷材料有氧化铝、氮化铝等。LED用氧化铝陶瓷基板具有高散热性及高气密性的特质,可提高LED发光效率及寿命。而良好的气密性,使其具有高度的耐候性优点,可运用于各种不同环境。

审核刘清

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