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Substrats de montage en céramique d'alumine : La plateforme idéale pour les circuits haute performance
Introduction
Les substrats de montage en céramique d'alumine sont des substrats
porteurs de circuits fabriqués partir d'oxyde d'aluminium de haute
pureté (Al₂O₃) grce des procédés céramiques de précision. Ils
servent non seulement de supports mécaniques pour les composants
électroniques, mais aussi d'éléments essentiels pour les connexions
électriques, l'isolation et la dissipation thermique. En raison de
leur conductivité thermique exceptionnelle, de leurs propriétés
d'isolation élevées, de leur excellente résistance mécanique et de
leur stabilité thermique, ils sont devenus le matériau de
prédilection pour les produits électroniques haute puissance, haute
fréquence et haute fiabilité.
Applications
Leurs applications couvrent divers domaines électroniques haut de
gamme :
Modules de puissance : Substrats de dissipation thermique et d'isolation pour les IGBT, les modules de puissance, les diodes laser (LD) et les diodes électroluminescentes (LED).
Packaging microélectronique : Utilisés comme substrats chip-on-board (COB) pour les modules RF, les composants de communication et les calculateurs électroniques automobiles (ECU).
Fabrication de semi-conducteurs : Appliqués dans les équipements de traitement des semi-conducteurs, tels que les plateaux électrostatiques (ESC) et les plaques chauffantes.
Aérospatiale et militaire : Systèmes de circuits avec des exigences de haute fiabilité, y compris les équipements radar, de navigation et de communication.
Capteurs : Matériaux de base pour les capteurs de pression et de température dans des environnements haute température et haute pression.
Avantages
Excellente isolation électrique : Une rigidité diélectrique élevée assure une isolation efficace des circuits et la sécurité des appareils.
Haute conductivité thermique : Dissipe rapidement la chaleur générée par les composants, évitant la surchauffe et améliorant la durée de vie et la stabilité du produit.
Faible coefficient de dilatation thermique (CTE) : Correspond au coefficient de dilatation thermique des puces en silicium, réduisant les contraintes thermiques et améliorant la fiabilité des connexions.
Haute résistance mécanique : Une dureté élevée, une résistance l'usure et la corrosion offrent un support mécanique robuste.
Performance chimique stable : Résistant aux acides, aux alcalis et l'érosion par les métaux en fusion, adapté aux environnements difficiles.
Tableau des paramètres de spécification
| Élément de paramètre | Unité/Condition | Valeur typique |
|---|---|---|
| Pureté de l'alumine | % | 96%, 99.6% |
| Conductivité thermique | W/(m·K) | 20 - 30 |
| Résistance la flexion | MPa | 300 - 400 |
| Résistivité volumique | Ω·cm @25°C | >10^14 |
| Constante diélectrique | 1MHz | 9.0 - 10.0 |
| Rigidité diélectrique | kV/mm | 15 - 20 |
| Coefficient de dilatation thermique | ×10⁻⁶/°C (25-800°C) | 6.5 - 7.5 |
| Température maximale de fonctionnement | °C | 1600 - 1750 |
| Métallisation de surface | - | Dorure, argenture, cuivrage disponibles |
Remarque : Les paramètres ci-dessus sont des plages courantes et peuvent être personnalisés en fonction des exigences du client.
Flux de processus
Préparation de la poudre céramique → Coulée sur bande ou pressage
sec → Co-cuisson haute température → Découpe laser → Rectification
de précision CNC → Nettoyage par ultrasons → Métallisation de
surface (sérigraphie/revêtement/DPC, etc.) → Gravure de motifs →
Épaississement par galvanoplastie → Inspection finale.
Instructions d'utilisation
Soudure : La soudure par refusion ou le frittage sous vide est recommandé, avec un contrôle strict des profils de température pour éviter les chocs thermiques.
Nettoyage : Utilisez de l'alcool isopropylique ou de l'eau désionisée pour le nettoyage par ultrasons. Évitez les acides et les alcalis forts.
Manipulation : Portez des gants lors de la manipulation pour éviter la contamination par l'huile. Manipulez avec précaution pour éviter les fractures fragiles.
Stockage : Conservez dans un environnement température et humidité constantes et sans poussière pour éviter l'oxydation de la couche de métallisation.
Service après-vente
Nous offrons une garantie de qualité du produit de 12 mois ; une
consultation technique gratuite et un support d'application ; une
réparation ou un remplacement gratuits pour les problèmes de
qualité du produit non liés l'homme ; et des services de suivi
technique vie grce la gestion des dossiers clients.
FAQ
Q : Les substrats d'alumine peuvent-ils être percés et transformés
en formes complexes ?
R : Oui. Les technologies avancées de traitement laser et de
rectification CNC permettent de réaliser des micro-trous, des trous
borgnes et des formes complexes de haute précision.
Q : Comment choisir entre les substrats d'alumine et les substrats
de nitrure d'aluminium (AlN) ?
R : Les substrats d'alumine offrent une rentabilité et d'excellentes
performances globales, adaptés la plupart des applications. Les
substrats de nitrure d'aluminium offrent une conductivité thermique
plus élevée (environ 170-200 W/(m·K)) mais un coût plus élevé, ce
qui les rend idéaux pour les scénarios très haute densité de
puissance.
Q : Quelle est la résistance de liaison de la couche de
métallisation ?
R : Nous utilisons des procédés de co-cuisson haute température ou des
procédés de couches minces avancés (tels que le DPC) pour garantir
une résistance de liaison extrêmement élevée entre la couche
métallique et le substrat céramique, répondant aux exigences du
brasage et de la liaison filaire.