Serie de sustratos cerámicos: las principales aplicaciones de los sustratos cerámicos de alúmina
Sustratos cerámicosson ampliamente utilizados en diversos campos, como la electrónica de potencia, el empaquetado electrónico, la microelectrónica híbrida y los módulos de chips múltiples debido a su excelente conductividad térmica y aire
opresión. Entre ellos,cerámica de alúminaes el material de sustrato cerámico más utilizado, favorecido por su buen rendimiento general. Las ventajas de los sustratos de cerámica de alúmina incluyen un excelente rendimiento de aislamiento, excepcional resistencia a altas temperaturas, alta resistencia y dureza, excelente estabilidad química y buena procesabilidad. Aíslan circuitos de manera efectiva, soportan altas temperaturas, resisten la corrosión química y cumplen con requisitos dimensionales de alta precisión y procesamiento complejo. Las principales aplicaciones de los sustratos cerámicos de alúmina son las siguientes:
Sustratos cerámicos para resistencias de chip
Los sustratos de cerámica de alúmina para resistencias ofrecen ventajas como tamaño pequeño, peso ligero, bajo coeficiente de expansión térmica, alta confiabilidad, alta conductividad térmica y densidad. Mejoran en gran medida la confiabilidad y la densidad de cableado de los circuitos, lo que los convierte en un material de soporte ideal para componentes de resistencias de chip.
Sustratos cerámicos para circuitos integrados híbridos
Los circuitos integrados híbridos implican empaquetar múltiples componentes, con al menos uno de ellos activo. Estos circuitos complejos se crean instalando los componentes en láminas conductoras-aislantes de metal producidas a través de procesos de película gruesa o película delgada. El sustrato proporciona soporte mecánico para el circuito, sirve como sitio de deposición para materiales dieléctricos y de resistencia, y ofrece soporte mecánico para todos los elementos de chip pasivos y activos. La alúmina, la berilio, el dióxido de silicio y el nitruro de aluminio son sustratos comúnmente utilizados para circuitos integrados híbridos. Sin embargo, considerando el costo y el rendimiento, los sustratos de alúmina con superficies lisas son ampliamente utilizados. La calidad y los grados de los sustratos de alúmina varían según el contenido de alúmina. Las opciones comunes incluyen 99. 6% de alúmina para circuitos de película delgada y 96% de alúmina para circuitos de película gruesa. Las cerámicas de alúmina de co-cocción multicapa generalmente utilizan láminas verdes de alúmina con un contenido de alúmina que oscila entre el 90 % y el 95 % como material base.
Sustratos para dispositivos de potencia.
Para empaquetar dispositivos electrónicos de potencia, los sustratos deben proporcionar no solo funciones básicas de cableado (interconexión), sino también capacidades de alta conductividad térmica, aislamiento, resistencia al calor, resistencia a la presión y adaptación térmica. Los sustratos de metal-cerámica como DBC (cobre adherido directo) y DPC (cobre enchapado directo) tienen un rendimiento superior en términos de conductividad térmica, aislamiento, resistencia a la presión y resistencia al calor. Se han convertido en los materiales preferidos para el empaquetado de dispositivos de potencia y están ganando gradualmente reconocimiento en el mercado. El material de sustrato más común para el empaque de dispositivos es la alúmina (Al2O3), normalmente con un contenido de alúmina del 96 %. Los sustratos de alúmina están maduros en términos de tecnología y tienen un bajo costo.
Sustratos cerámicos de alúmina para LED
Los sustratos de disipación de calor LED de alta potencia se componen principalmente de sustratos cerámicos. Los sustratos cerámicos de alta potencia más utilizados en el mercado son LTCC (Cerámica Co-Fired de Baja Temperatura) y DPC (Cobre Revestido Directo). Se utilizan materiales cerámicos como la alúmina y el nitruro de aluminio. Los sustratos cerámicos de alúmina para LED poseen una alta disipación de calor y estanqueidad al aire, lo que mejora la eficiencia luminosa y la vida útil de los LED. Su excelente estanqueidad al aire también proporciona una alta resistencia a la intemperie, lo que les permite ser utilizados en diversos entornos.
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