Sic substrāts

Alumīnija nitrīda keramikas substrāts
Sešstūra sistēma, kovalenti saistīts vurcīta savienojums, kura pamatā ir [AlN4] tetraedriska struktūras vienība, ir laba siltumvadītspēja, uzticama elektriskā izolācija, zema dielektriskā konstante un dielektriskie zudumi, nav toksiska un atbilst silīcija termiskās izplešanās koeficientam utt. ar izcilām īpašībām, tā tiek uzskatīta par ideālu izvēli jaunas paaudzes augsti integrētiem pusvadītāju substrātiem un elektroniskajiem iepakojuma materiāliem.
AlN pulvera, AlN keramikas galvenās izejvielas, sagatavošanas process ir sarežģīts, augsts enerģijas patēriņš, ilgs cikls un dārgs. Augstās izmaksas ierobežo AlN keramikas plašo pielietojumu, tāpēc AlN keramikas substrātus galvenokārt izmanto augstākās klases nozarēs.
Silīcija nitrīda keramikas substrāts
Si3N4 ir trīs kristālu struktūras, proti, fāze, fāze un fāze. Starp tiem fāze un fāze ir visizplatītākās Si3N4 formas, un tās visas ir sešstūra struktūras. Si3N4 ir lieliskas īpašības, piemēram, augsta cietība, augsta izturība, mazs termiskās izplešanās koeficients, maza augstas temperatūras šļūde, laba oksidācijas izturība, laba karstās korozijas veiktspēja un mazs berzes koeficients.
Tomēr Si3N4 keramikai ir sliktas dielektriskās īpašības (dielektriskā konstante ir 8,3, dielektriskie zudumi ir 0.001~0,1) un augstas ražošanas izmaksas, kas ierobežo tās pielietojumu kā elektroniskā iepakojuma keramikas substrātu.

Silīcija karbīda keramikas substrāts
SiC keramikai ir augsta siltumvadītspēja. Siltumvadītspēja augstās temperatūrās ir 100w/(m·k)~400W/(m·k), kas ir 13 reizes lielāka nekā Al2O3. Tam ir laba oksidācijas izturība, tā sadalīšanās temperatūra ir virs 2500 grādiem, un to joprojām var izmantot 1600 grādu oksidējošā atmosfērā; tai ir arī laba elektriskā izolācija, un tā termiskās izplešanās koeficients ir zemāks nekā Al2O3 un AlN. SiC keramikai ir spēcīgas kovalentās saites īpašības, un to nav viegli saķepināt. Nelielos daudzumos bora vai alumīnija oksīda bieži pievieno kā saķepināšanas palīglīdzekļus, lai palielinātu blīvumu. Eksperimenti liecina, ka berilijs, bors, alumīnijs un to savienojumi ir visefektīvākās piedevas, kuru dēļ SiC keramikas blīvums var sasniegt vairāk nekā 98%.

Berilija oksīda keramikas substrāts
BeO ir vienīgā sešstūra vurcīta struktūra starp sārmzemju metālu oksīdiem. Tā kā BeO ir wurcite un spēcīga kovalentās saites struktūra un zema relatīvā molekulmasa, tam ir augsta siltumvadītspēja. BeO alumīnija oksīda siltumvadītspēja istabas temperatūrā var sasniegt 250 W/(m K), un tā siltumvadītspēja ir 10 reizes lielāka nekā metālam. Augstās temperatūrās un augstās frekvencēs tam ir labas elektriskās īpašības, laba karstumizturība un laba triecienizturība. , laba ķīmiskā stabilitāte.
Lai gan BeO piemīt dažas lieliskas īpašības, tā nāvējošs trūkums ir tas, ka tā pulveris ir ārkārtīgi toksisks. Ilgstoša BeO putekļu ieelpošana var izraisīt saindēšanos un pat dzīvību, kā arī var izraisīt vides piesārņojumu, kam ir liela ietekme uz BeO keramikas substrātu ražošanu un uzklāšanu [5]. Turklāt BeO ražošanas izmaksas ir salīdzinoši augstas, kas ierobežo tā ražošanu un pielietojumu.

Bora nitrīda keramikas substrāts
Bora nitrīdam ir divas dažādas kristāliskas formas: sešstūra un kubiskā. Starp tiem kubiskā bora nitrīdam ir augsta cietība un tas var izturēt augstu temperatūru no 1500 līdz 1600 grādiem, padarot to piemērotu īpaši cietiem materiāliem. Pareizos termiskās apstrādes apstākļos sešstūra bora nitrīds var uzturēt augstu ķīmisko un mehānisko stabilitāti ļoti augstā temperatūrā. Bora nitrīda materiālam ir augsta termiskā stabilitāte, ķīmiskā stabilitāte un elektriskā izolācija. Bora nitrīda keramikas siltumvadītspēja istabas temperatūrā ir līdzvērtīga nerūsējošā tērauda siltumvadītspējai, un tās dielektriskās īpašības ir labas. Bora nitrīds ir trauslāks nekā vairums keramikas izstrādājumu, tam ir mazs termiskās izplešanās koeficients, spēcīga termiskā trieciena izturība un tas var izturēt straujas temperatūras atšķirības virs 1500 grādiem.

Alumīnija silīcija karbīda substrāti tiek izmantoti dzelzceļa transportlīdzekļos, lidmašīnās, pusvadītāju IGBT ierīcēs un citās produktu jomās, galvenokārt tāpēc, ka alumīnija bāzes silīcija karbīda substrātiem ir augsta siltumvadītspēja, termiskās izplešanās koeficients, kas labāk atbilst mikroshēmai, viegls svars, zems blīvums, augsts. cietība un augsta pretestība Liekšanas izturība.

Silīcija karbīda substrātu un silīcija nitrīda substrātu raksturojums un priekšrocības
Silīcija karbīda substrāta alumīnija silīcija karbīds (AISiC) ir silīcija karbīda daļiņu pastiprināta kompozītmateriāla, kas pazīstams arī kā alumīnija silīcija karbīds vai alumīnija silīcija ogleklis, saīsinājums. Tam ir ļoti svarīgas un izcilas priekšrocības, ja to izmanto militārajā rūpniecībā.
● AISiC ir augsta siltumvadītspēja (170 ~ 200 W/mK), kas ir desmit reizes lielāka nekā parastiem iepakojuma materiāliem. Tas var savlaicīgi izkliedēt mikroshēmas radīto siltumu un uzlabot visa komponenta uzticamību un stabilitāti.
● AISiC termiskās izplešanās koeficients ir labi saskaņots ar pusvadītāju mikroshēmu un keramikas substrātu. Regulējamais termiskās izplešanās koeficients (6,5–9,5x10-6/K) var novērst noguruma kļūmi, un strāvas mikroshēmu var pat uzstādīt tieši uz AISiC pamatplāksnes. pārāks.
● Silīcija karbīda substrātam ir viegls svars, stipra cietība, augsta lieces izturība un laba zemestrīces izturība. Izvēlēts materiāls skarbos apstākļos.

Silīcija karbīda substrātu un silīcija nitrīda substrātu pielietojumi ir atšķirīgi
Silīcija nitrīda keramikas pamatnēm ir augsta mehāniskā izturība, nodilumizturība un laba siltumvadītspēja. Tos galvenokārt izmanto aviācijā, automobiļu dzinējos, automobiļu amortizatoros, mehāniskās medicīnas iekārtās, rūpnieciskajās krāsnīs, viedās elektroniskās iekārtās, lieljaudas moduļos un citās jomās. Mērķis; Silīcija karbīdu izmanto dzelzceļa lokomotīvēs, lidmašīnās, pusvadītāju IGBT ierīcēs un citās produktu jomās, un tam ir arī labs pielietojums militārajā rūpniecībā.