Substrats céramiques à haute performance: Alumine (Al2O3), Nitrure d'aluminium (AlN) et Nitrure de silicium (Si3N4)
Les substrats céramiques sont des composants essentiels de l'électronique moderne, fournissant la base essentielle des circuits tout en gérant la chaleur et en assurant l'isolation électrique.Parmi les matériaux les plus utilisés figurent:Alumine (Al2O3), nitrure d'aluminium (AlN) et nitrure de silicium (Si3N4), chacune offrant un ensemble unique de propriétés pour des applications exigeantes.
Comparaison des propriétés des substrats céramiques
| Caractéristique / Matériau |
Al2O3 96% |
Al2O3 99,6% |
AIN |
Si3N4 |
| Densité apparente (g/cm3) |
3.7 à 3.8 |
3.8 à 3.9 |
3.3 |
3.5 |
| Dureté de Vickers (GPa) |
16 |
21 |
11 |
15 |
| Résistance à la flexion (MPa) |
500 |
400 |
320 |
750 |
| Module d'élasticité (GPa) |
340 |
350 |
320 |
300 |
| Conductivité thermique (W/m*K) |
24 |
28 |
180 |
55 |
| Coefficient de dilatation thermique (10−6/K) |
6.8 à 8.0 |
6.8 à 8.5 |
4.7 à 5.6 |
2.7 |
| Résistance diélectrique (KV/mm) |
15 |
10 |
16 |
36 |
| Résistance au volume (Ω*m) |
>1012 |
>1012 |
>1012 |
>1012 |
| Constante diélectrique |
9.8 |
9.9 |
8.9 |
8.5 |
Guide de sélection des matériaux et principales applications
Substrats de nitrure d'aluminium (AlN) - la solution thermique ultime
Le nitrure d'aluminium est réputé pour sonconductivité thermique exceptionnelle, qui est nettement supérieure à celle de l'alumine.choix privilégié pour les appareils électroniques à haute puissance et haute fréquenceoù une dissipation de chaleur efficace est primordiale.
- Applications principales:
- Gestion thermique:Substrats pour les LED de haute puissance, les diodes laser, les modules IGBT et les appareils de refroidissement. Idéal comme tampons isolants pour transférer la chaleur des composants vers les dissipateurs de chaleur.
- Circuits avancés:Les matrices de PCB en céramique et les substrats pour la métallisation de films épais/films minces.
- RF/micro-ondes:Substrats de précision pour les circuits intégrés à micro-ondes (MIC) présentant des caractéristiques de haute densité.
- Principales caractéristiques:
- Conductivité thermique élevée (180 W/m*K)
- Excellente isolation électrique
- Faible ETC, correspondant bien au silicium
- Disponible avec des surfaces polies pour la technologie des films minces
Substrats d'alumine (Al2O3) - La norme rentable
La céramique d'alumine offre le meilleur équilibre entre performance et coût, ce qui en fait le matériau de substrat le plus largement utilisé.et de bonnes propriétés thermiques à un prix compétitif.
- Applications principales:
- Les circuits imprimés standard:PCB en céramique à film épais et à film mince.
- Sensors et appareils de chauffage:Base pour résistances, capteurs et éléments chauffants.
- Isolement général:Wafers pour les ozonisateurs, protecteurs pour les éléments piézoélectriques et isolation électronique générale.
- Principales caractéristiques:
- C' est excellent.Le rapport coût/performance
- Haute résistance mécanique et résistance à l'usure
- Bonne stabilité thermique et chimique
- Disponible avec une pureté de 96% à 99,7%
Les substrats au nitrure de silicium (Si3N4) - la centrale mécanique
Le nitrure de silicium se distingue par sonrésistance exceptionnelle à la fracture et à la flexion, ce qui en fait le meilleur choix pour les applications soumises à des contraintes mécaniques sévères, des chocs thermiques et des environnements difficiles.
- Applications principales:
- Applications à haute fiabilité:Substrats pour l'électronique automobile et aérospatiale.
- Résistance au cycle thermique:Idéal pour les modules de puissance soumis à un chauffage et à un refroidissement fréquents.
- Substrats minces résistants:Permet la production de matériaux très minces (jusqu'à0.3 mm), mais des substrats robustes avec une faible résistance thermique.
- Principales caractéristiques:
- Résistance à la flexion très élevée (750 MPa)
- Résistance aux chocs thermiques supérieure
- Haute résistance à la fracture et à l'usure
- Excellente résistance diélectrique
Pourquoi choisir nos substrats en céramique?
Nous sommes spécialisés dans la fabrication de haute qualitéSubstrats à base d'aluminium, de nitrure d'aluminium et de nitrure de siliciumNous sommes en mesure de vous proposer des solutions adaptées à vos besoins.
- Géométrie personnalisée:L'usinage au laser pour obtenir des formes, des trous et des rainures précises.
- Finitions de surface:Du sol aux surfaces polies au laser.
- Métallisation avancée:Options de métallisation à film mince et épais.
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