Günümüzün hızla değişen elektronik endüstrisinde, yüksek performanslı elektronik cihazları desteklemenin temel temeli olan seramik alt tabaka malzemeleri, performansı ve özellikleri, elektronik ürünlerin genel performansını ve güvenilirliğini doğrudan etkiler. İlk alümina seramiklerden daha sonraki alüminyum nitrür, silikon nitrür ve diğer yeni malzemelere kadar, seramik altlık malzemelerinin gelişimi, bilim ve teknolojinin sürekli ilerlemesine ve yeniliğine tanık olmuştur. Bu makale sizi bu seramik alt tabaka malzemelerinin benzersiz avantajlarını ve uygulama olanaklarını keşfetmeye, özellikle de alüminyum nitrür ve silikon nitrür seramiklerin mükemmel performanslarıyla yüksek güçlü cihaz ısı dağıtımı ve yüksek yoğunluklu ısı dağıtma ortamı çözümünde nasıl öne çıktığını keşfetmeye götürecektir. ve modern elektronik endüstrisinde vazgeçilmez önemli bir malzeme haline geldi.
Alümina alt tabakaSeramik alt tabakanın öncüsü olan seramik alt tabaka, 1929'dan beri Almanya'da Siemens tarafından başarıyla geliştirilmekte ve 1933'te endüstriyel üretime girmektedir; düşük fiyatı, mükemmel stabilitesi, iyi yalıtımı ve mekanik özellikleri ile geniş bir yelpazede uzun süredir baskın bir konuma sahiptir. uygulamalar. Bununla birlikte, Si ile eşleşmeyen nispeten düşük termal iletkenliği ve termal genleşme katsayısı, yüksek güçlü elektronik ürünlerdeki daha fazla gelişimini sınırlamaktadır ve esas olarak düşük voltaj ve düşük entegrasyonlu devre paketleme alanında kullanılmaktadır.
Daha sonra, BeO substratları yüksek termal iletkenliğiyle öne çıkmasına rağmen, toksisite sorunu aşılmaz bir engel haline geldi; bu yalnızca Japonya'da yasaklanmakla kalmadı, aynı zamanda Avrupa'da da ciddi şekilde kısıtlandı ve geniş uygulamasını büyük ölçüde engelledi. .
Buna karşılık, SiC tek kristali inanılmaz bir termal iletkenliğe sahip olmasına rağmen, polikristalin SiC seramiklerinin termal iletkenliği, zayıf yalıtım performansı ve yüksek dielektrik kaybıyla birleştiğinde tane yönelimindeki farklılık nedeniyle önemli ölçüde azalır ve bu da araştırma alanında ilerleme sağlar. devre kartı malzemeleri yavaş.
Bu arka plan altında, alüminyum nitrür ve silikon nitrür seramikleri, benzersiz performans avantajlarıyla yavaş yavaş ortaya çıkıyor. Alüminyum nitrür substrat mükemmel yüksek termal iletkenliğiyle (320W/ (m·K'ye kadar teorik değer), ticari ürün termal iletkenliği de 180W/ (m·K) ~260W/ (m·K) arasındadır. ) yüksek güçlü cihazların ısı dağılımı problemini çözmek için önemli bir malzeme haline geldi ve 1980'lerden bu yana, gelişmiş ülkelerin, özellikle Japonya'nın teşviki altında, hızla yeni nesil gelişmiş seramik ambalaj malzemelerine dönüştü. Yüksek mekanik mukavemeti ve kimyasal stabilitesi, zorlu ortamlarda stabil çalışmayı sağlar.
Silikon nitrür substratlarBilimsel araştırma ve süreç optimizasyonu yoluyla hafife alınan termal iletkenliğin erken aşamasını deneyimledikten sonra, termal iletkenliği önemli ölçüde iyileştirildi, 177W/ (m·K) değerine ulaşıldı ve çok düşük bir termal genleşme katsayısı (3,2×10−) korundu. 6/â), kapsamlı performansıyla en mükemmel seramik alt tabaka malzemelerinden biri haline geliyor. Mükemmel bükülme mukavemeti ve aşınma direnci, yüksek yoğunluklu ısı dağılımı ortamında olağanüstü rekabet gücü gösterir.
Özetle, alüminyum nitrür seramikler, yüksek termal iletkenlikleri ve yarı iletken malzemelerle eşleşen termal genleşme katsayıları nedeniyle yüksek güçlü cihazların ısı dağıtımı için en iyi seçimdir. Silisyum nitrür seramikler, kapsamlı performans avantajlarıyla zorlu termal ortamlarda öncülük ediyor. İkisi birlikte, seramik alt tabaka malzemelerinin daha yüksek performansa ve daha geniş bir uygulama yelpazesine ulaşmasını sağlar.
