{{{sourceTextContent.title}}}

Il substrato ceramico è il componente principale dei dispositivi a semiconduttore

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Substrato di ceramica

{{{sourceTextContent.description}}}

I dispositivi a semiconduttore sono ampiamente utilizzati nella generazione di energia eolica, nella generazione di energia solare fotovoltaica, nei veicoli elettrici, nell'illuminazione a LED e in altri campi.

I materiali di imballaggio dei semiconduttori sono substrati che portano i componenti elettronici e le loro interconnessioni e hanno un buon isolamento elettrico.

I vantaggi dei substrati ceramici includono:

Buon isolamento e resistenza alla rottura elettrica;

Elevata conducibilità termica: influisce sulle condizioni di funzionamento e sulla durata di vita dei semiconduttori, e la distribuzione non uniforme del campo di temperatura causata dalla scarsa dissipazione del calore aumenterà anche notevolmente il rumore dei dispositivi elettronici;

Il coefficiente di espansione termica è abbinato ad altri materiali usati nell'imballaggio;

Buone caratteristiche ad alta frequenza: bassa costante dielettrica e perdita;

Superficie liscia e spessore uniforme: È conveniente stampare il circuito sulla superficie del substrato e garantire che lo spessore del circuito stampato sia uniforme.

Stato di sviluppo dei materiali del substrato ceramico per i dispositivi a semiconduttore

1. Substrato ceramico BeO

Tra i materiali di ossido di berillio, è un materiale ceramico raro con alta resistenza e alta conducibilità termica tra gli ossidi. La sua conduttività termica a temperatura ambiente può raggiungere 250W/(m.k), che è equivalente alla conduttività termica dei metalli.

2. Substrato ceramico di ossido di alluminio

La ceramica di ossido di alluminio è attualmente il materiale di substrato ceramico più maturo per la produzione e la tecnologia di elaborazione.

Il substrato ceramico di ossido di alluminio ha i vantaggi della bassa perdita dielettrica, la poca relazione tra le proprietà elettriche e la temperatura, l'alta resistenza meccanica e la buona stabilità chimica.

3. Substrato ceramico al nitruro di alluminio (il migliore al momento)

La ceramica AIN è uno dei pochi materiali non metallici con alta conducibilità termica. La sua conducibilità termica è più di 5 volte quella del substrato ceramico di ossido di alluminio, che può raggiungere più di 170W/|(m.k).

Inoltre, il coefficiente di espansione termica di AIN è (3,8~4,4) moltiplicato per 10-6/℃, che corrisponde bene al coefficiente di espansione termica dei materiali dei chip semiconduttori come il SI e il carburo di silicio.

Attualmente, i substrati ceramici per circuiti stampati AIN sono usati principalmente nelle industrie di fascia alta.