उच्च प्रदर्शन वाले सिरेमिक सब्सट्रेटः एल्युमिनियम (Al2O3), एल्युमिनियम नाइट्राइड (AlN), और सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4)
सिरेमिक सब्सट्रेट आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में महत्वपूर्ण घटक हैं, जो गर्मी का प्रबंधन करते हुए सर्किट के लिए आवश्यक आधार प्रदान करते हैं और विद्युत इन्सुलेशन सुनिश्चित करते हैं।सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में शामिल हैंएल्यूमीनियम (Al2O3), एल्यूमीनियम नाइट्राइड (AlN), और सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4), प्रत्येक मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए गुणों का एक अनूठा सेट प्रदान करता है।
सिरेमिक सब्सट्रेट गुण तुलना
| विशेषता / सामग्री |
Al2O3 96% |
Al2O3 99.6% |
एआईएन |
Si3N4 |
| स्पष्ट घनत्व (g/cm3) |
3.7-3.8 |
3.8-3.9 |
3.3 |
3.5 |
| विकर्स कठोरता (जीपीए) |
16 |
21 |
11 |
15 |
| झुकने का बल (एमपीए) |
500 |
400 |
320 |
750 |
| लोचदारता मॉड्यूल (जीपीए) |
340 |
350 |
320 |
300 |
| थर्मल कंडक्टिविटी (W/m*K) |
24 |
28 |
180 |
55 |
| थर्मल विस्तार गुणांक (10−6/K) |
6.8-8.0 |
6.8-8.5 |
4.7-5.6 |
2.7 |
| डायलेक्ट्रिक शक्ति (केवी/मिमी) |
15 |
10 |
16 |
36 |
| वॉल्यूम प्रतिरोध (Ω*m) |
>1012 |
>1012 |
>1012 |
>1012 |
| डायलेक्ट्रिक निरंतर |
9.8 |
9.9 |
8.9 |
8.5 |
सामग्री चयन गाइड और प्रमुख अनुप्रयोग
एल्यूमीनियम नाइट्राइड (AlN) सब्सट्रेट - अंतिम थर्मल समाधान
एल्यूमीनियम नाइट्राइड अपनेअसाधारण ताप चालकता, जो एल्यूमीनियम की तुलना में काफी अधिक है।उच्च शक्ति और उच्च आवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए प्रमुख विकल्पजहां कुशल गर्मी अपव्यय सर्वोपरि है।
- मुख्य अनुप्रयोग:
- थर्मल मैनेजमेंटःउच्च शक्ति वाले एलईडी, लेजर डायोड, आईजीबीटी मॉड्यूल और शीतलन उपकरणों के लिए सब्सट्रेट। घटकों से हीट सिंक में गर्मी हस्तांतरण के लिए इन्सुलेशन पैड के रूप में आदर्श।
- उन्नत सर्किट:सिरेमिक पीसीबी मर जाता है, और मोटी फिल्म/पतली फिल्म धातुकरण के लिए सब्सट्रेट।
- आरएफ/माइक्रोवेव:उच्च घनत्व सुविधाओं के साथ माइक्रोवेव एकीकृत सर्किट (MICs) के लिए परिशुद्धता सब्सट्रेट।
- प्रमुख विशेषताएं:
- उच्च ताप चालकता (180 W/m*K)
- उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन
- कम सीटीई, सिलिकॉन के साथ अच्छी तरह से मेल खाता है
- पतली फिल्म प्रौद्योगिकी के लिए पॉलिश सतहों के साथ उपलब्ध
एल्युमिनियम (Al2O3) सब्सट्रेट - लागत प्रभावी मानक
एल्युमिनियम सिरेमिक प्रदर्शन और लागत का सबसे अच्छा संतुलन प्रदान करता है, जिससे यह सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सब्सट्रेट सामग्री बन जाती है। यह उच्च यांत्रिक शक्ति, कठोरता,और प्रतिस्पर्धी मूल्य पर अच्छे ताप गुण.
- मुख्य अनुप्रयोग:
- मानक सर्किट बोर्डःमोटी फिल्म और पतली फिल्म सिरेमिक पीसीबी
- सेंसर और हीटर:प्रतिरोधकों, सेंसरों और हीटिंग तत्वों के लिए आधार
- सामान्य इन्सुलेशन:ओज़ोनाइज़रों के लिए वेफर्स, पीज़ोइलेक्ट्रिक तत्वों के लिए संरक्षक और सामान्य इलेक्ट्रॉनिक इन्सुलेशन।
- प्रमुख विशेषताएं:
- उत्कृष्टलागत-प्रदर्शन अनुपात
- उच्च यांत्रिक शक्ति और पहनने के प्रतिरोध
- अच्छी थर्मल और रासायनिक स्थिरता
- 96% से 99.7% शुद्धता तक उपलब्ध
सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4) सब्सट्रेट - मैकेनिकल पावरहाउस
सिलिकॉन नाइट्राइड अपनेअसाधारण टूटने की कठोरता और झुकने की ताकत, इसे गंभीर यांत्रिक तनाव, थर्मल सदमे और कठोर वातावरण के अधीन अनुप्रयोगों के लिए सबसे अच्छा विकल्प बनाता है।
- मुख्य अनुप्रयोग:
- उच्च विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोग:मोटर वाहन और एयरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सब्सट्रेट
- थर्मल चक्र प्रतिरोधःबिजली मॉड्यूल के लिए आदर्श है जो लगातार गर्म और ठंडा होते हैं।
- कठोर पतले सब्सट्रेट:बहुत पतले (नीचे तक) का उत्पादन करने में सक्षम बनाता है0.3 मिमी), फिर भी कम थर्मल प्रतिरोध के साथ मजबूत सब्सट्रेट।
- प्रमुख विशेषताएं:
- बहुत उच्च झुकने का बल (750 एमपीए)
- ऊष्मीय झटके प्रतिरोधक
- उच्च फ्रैक्चर कठोरता और पहनने के प्रतिरोध
- उत्कृष्ट विद्युतरोधक शक्ति
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- उन्नत धातुकरण:पतली फिल्म और मोटी फिल्म धातुकरण विकल्प।
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