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高纯度无机材料陶瓷在元器件(国巨开云平台网站登录入口在哪 )的领域应用起关键作用

时间：2021-12-21 阅读量：1352

提到陶瓷，普通人很容易想到瓷砖、陶瓷器具、浴具或精美的陶瓷工艺品，通常被称为传统陶瓷。
对于被动元器件的基板，它们属于精美陶瓷。以高纯度无机材料为原料，通过严格计算化学成分和均匀度系数，然后通过数学模型方式形成一整套完整的模型工具，最后在高温下烧结。它具有机械强度高、介电常数低、热膨胀系数低、导热系数高、化学稳定性好等优点，得到了普通应用。

对于普通需求的薄膜开云平台网站登录入口在哪和厚膜开云平台网站登录入口在哪，陶瓷基片材料的机械和电气性能对电阻膜层有很大影响，我们将从几个角度介绍衬底性能对电阻膜的影响。
表面粗糙度
表面粗糙度是指连续表面的峰点、谷点和中心线之间的平均偏差，用Ra表示，单位为um。表面粗糙度越小，表面越光滑。然而，衬底的表面粗糙度参数对电阻膜的连续性有重要影响。举一个重要的例子: 对于薄膜电阻，如果薄膜层的厚度只有（200 ~ 400）A (0.02um ~ 0.04um)，膜层的厚度覆盖了1um (10000A) 的粗糙表面，这种膜沿着高山和深谷扩散，因此，电阻的阻值变化很大。可能会形成不完整、断裂和破裂的不连续膜。
介电损耗
对于基底板材料，其相关特性还包括介电损耗。它的特点是电介质材料中极化电流滞后电压相位角的切线。其与信号频率和电路分布参数C和R的关系如下:
Δ 被称为损失角。如果信号值较大，信号将以加热的形式发送损耗，甚至消失。对于高频应用，介电损耗是极其重要的。
介电常数
信号传输速度v与基底板的介电常数的平方根成反比。因此，对于高速电回路，要求基底板具有较低的介电常数。
导热系数
一些高功率应用需要衬底的高散热，这需要高导热衬底，例如AIN衬底和BeO衬底。对于电阻，使用高热导率衬底可以在相同尺寸下获得更大的额定功率。
热膨胀系数
不同的元件对热膨胀系数有不同的要求。对于半导体芯片，衬底的热膨胀系数越接近姒越好，因此可以大大降低。大规模集成电路运行 -- 停止温度循环中产生的应力，本应用一般采用SiC基板。对于开云足彩app下载官网，考虑到箔的热膨胀与陶瓷基片匹配以实现低温漂移，需要考虑衬底的热膨胀系数。
陶瓷制造工艺
陶瓷烧成前的典型成型方法是铸造成型，易于实现多层成型，生产效率高。
通常用于电阻的陶瓷基片:
从实际情况来看，氧化铝陶瓷基片仍被广泛应用，其加工工艺也是与其他材料相比最先进的。根据氧化铝 (al2o3) 的比例，可分为75瓷，96瓷和99.5瓷。由于氧化铝的含量不同，其电学性能很难受影响，但其力学性能和导热系数相差很大。低纯度的基板具有更多的玻璃和更大的表面粗糙度。基底板的纯度越高，越光滑、密度越大，介质消耗越低，但售价也不便宜。
因此，厚膜电阻和薄膜电阻所使用的氧化铝基板有差异。
氮化铝陶瓷基片
氮化铝陶瓷是以氮化铝粉末为主要晶相的陶瓷。与氧化铝陶瓷基片相比，绝缘电阻和绝缘耐压更高，介电常系数低。热导率是Al2o3的7 ~ 10倍，热膨胀系数 (CTE) 与硅晶圆近似匹配，这对大功率半导体芯片非常重要。在生产过程中，AIN的导热系数受残余氧杂质含量的影响很大。降低氧含量可以明显提高导热系数。目前，工艺生产水平的热导率达到170W/(m·K) 并不是问题。
氮化铍陶瓷基片
氧化铍衬底的热导率是氧化铝基底板的十倍以上，适用于低介电常数的大功率电路，可用于高频电路。BeO基板通常用作大功率微波散热基底板。缺点是BeO灰尘和蒸汽的毒性对人体非常有害，并且存在环境隐患。
我们比较了市场上相同尺寸 (100毫米*100毫米*1毫米) 、不同材质的陶瓷基片价格: 96% 氧化铝9.5（元），99% 氧化铝18（元），氮化铝150（元），氧化铍650（元），可以看出不同基底板的售价区别很大。

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