Vorteile und Eigenschaften keramischer Substratmaterialien
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Vorteile und Eigenschaften keramischer Substratmaterialien
Keramiksubstrate sind ein häufig verwendetes Substratmaterial für elektronische Verpackungen. Im Vergleich zu Kunststoffverpackungsmaterialien und Metallsubstraten liegen seine Vorteile in folgenden Aspekten:
1. Gute Isolationsleistung und hohe Zuverlässigkeit: Ein hoher elektrischer Widerstand ist die grundlegendste Voraussetzung für elektronische Komponenten auf Substraten. Generell gilt: Je höher der Substratwiderstand, desto höher die Verpackungszuverlässigkeit. Keramikmaterialien sind im Allgemeinen kovalent gebundene Verbindungen, die eine gute Isolationsleistung aufweisen.
2. Niedriger Dielektrizitätskoeffizient und gute Hochfrequenzeigenschaften: Keramikmaterialien haben eine niedrige Dielektrizitätskonstante und einen niedrigen Dielektrizitätsverlust, was die Signalverzögerungszeit verkürzen und die Übertragungsgeschwindigkeit verbessern kann.
3. Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient und geringe thermische Fehlanpassungsrate: Kovalente Bindungsverbindungen haben im Allgemeinen einen hohen Schmelzpunkt. Je höher der Schmelzpunkt, desto kleiner der Wärmeausdehnungskoeffizient, daher ist der Wärmeausdehnungskoeffizient von Keramikmaterialien im Allgemeinen kleiner.
4. Hohe Wärmeleitfähigkeit: Gemäß der traditionellen Wärmeübertragungstheorie ist die theoretische Wärmeleitfähigkeit von keramischen Materialien wie BeO, SiC und AlN in kubischen Kristallsystemen nicht geringer als die von Metallen.
Der Sinterprozess von Zirkonoxidkeramik
Vor dem Sintern von Zirkonoxidkeramik: In dieser Phase ist die Temperaturkontrolle entscheidend. Wenn die Temperatur weiter steigt, schrumpft der Embryo der Zirkonoxidkeramik entsprechend. Dichte und Festigkeit ändern sich grundsätzlich nicht. Auf mikroskopischer Ebene betrachtet ändert sich die Korngröße der Zirkonoxidkeramik tatsächlich, und in dieser Phase ist der Embryo der Zirkonoxidkeramik am anfälligsten für Risse.
Das Phänomen der Rissbildung in Isolierteilen aus Zirkonoxidkeramik ist aufgrund der Freisetzung von Feuchtigkeit und Bindemittel aus dem Embryo relativ groß, daher ist die Temperaturkontrolle besonders wichtig. Beim Sintern von Zirkonoxidkeramik: Während des gesamten Sinterprozesses ändert sich die Temperatur des Sinters relativ wenig, und der Embryo der Zirkonoxidkeramik schrumpft weiter. Die Dichteänderung ist relativ groß. Wenn die Körner auf mikroskopischer Ebene beobachtet werden, ist die Änderung nicht besonders offensichtlich, und es gibt keine Bindung mehr zwischen den Partikeln, und die Poren werden immer kleiner.
Das Phänomen der Rissbildung und Verformung tritt bei Magnetköpfen aus Zirkonoxidkeramik immer auf, da sich das Volumen der Zirkonoxidkeramik-Embryonen erheblich ändert. Nach dem Sintern der Zirkonoxidkeramik: Die Temperaturänderung während des letzten Sintervorgangs ist am größten, und die Änderung zwischen Dichte und Embryo ist ebenfalls sehr deutlich. Ob mikroskopisch oder direkt beobachtet, die Körner unterliegen erheblichen Veränderungen, wobei die Poren immer kleiner werden, was zur Bildung von mehr einzelnen Poren führt. Daher haften mehr Poren direkt an den Körnern.
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