다양한 소재로 만든 세라믹 기판의 성능에 대한 대규모 비교
전자 패키징 분야에서 뛰어난 전기적, 열적, 기계적 특성을 지닌 세라믹 기판은 전자 장치의 안정적인 작동을 지원하는 핵심 소재가 되었습니다. 다양한 소재로 만들어진 세라믹 기판은 각각 고유한 성능 특성을 나타내며 다양한 응용 시나리오에서 중요한 역할을 합니다. 오늘은 몇 가지 일반적인 유형의 세라믹 기판을 자세히 살펴보고 성능 차이를 비교해 보겠습니다.
알루미나(알₂O₃) 세라믹 기판
알루미나 세라믹 기판은 현재 가장 널리 사용되는 세라믹 기판 중 하나입니다. 산화 알루미늄의 함량에 따라 일반적으로 볼 수 있는 것은 96%입니다.알루미나 세라믹 기판99% 알루미나 세라믹 기판.
96%알루미나 세라믹 기판경도, 강도, 내마모성이 높습니다. 비교적 비용이 낮고 가공 성능이 좋으며 절단, 드릴링 및 기타 방법으로 가공할 수 있습니다. 저온 및 전기장 강도가 낮은 응용 분야에서는 유전율과 유전 손실이 우수하게 수행되고 신호 전송 성능이 좋습니다. 그러나 순도는 99% 산화 알루미늄 기판보다 비교적 낮고 유전율과 유전 손실도 약간 높습니다. 고온 환경에서 취성 파괴가 발생하기 쉽습니다.
99%알루미나 세라믹 기판더 높은 화학적 순도, 밀도 및 경도, 우수한 전기적 특성, 비교적 높은 유전율 및 낮은 유전 손실을 가지고 있습니다. 우수한 고온 안정성을 가지고 있으며 최대 1700℃의 온도를 견딜 수 있습니다. 또한 높은 기계적 강도와 강한 내식성을 가지고 있습니다. 또한 비교적 얇은알루미나 세라믹 기판, 마이크로 전자 장치의 제조에 유익합니다. 그러나 비용이 비교적 높고 처리의 어려움도 더 큽니다.
2. 적용분야
96% 알루미나 세라믹 기판은 저전력 전자 부품, 센서, 커패시터, 소형 릴레이, 마이크로파 부품 등의 분야에서 일반적으로 사용됩니다. 비용이 민감한 요소이고 성능 요구 사항이 비교적 덜 엄격한 이러한 시나리오에서는 장점을 최대한 활용할 수 있습니다. 99% 알루미나 세라믹 기판은 고전력 주도의, 고전압 집적 회로, 고온 센서, 고주파 전자 부품 등의 분야에 더 적합하며 이러한 분야의 고온 안정성, 전기적 특성 및 재료의 기계적 강도에 대한 엄격한 요구 사항을 충족합니다.
지르코니아(지르코니아₂) 세라믹 기판
1. 성능 특성
지르코니아 세라믹 기판은 고강도와 고경도가 특징입니다. 경도는 일반적으로 HRA90 이상, 심지어 강철의 10배 이상인 HRA95까지 도달할 수 있습니다. 강도는 실온에서 900MPa에 도달할 수 있으며 고온에서도 비교적 높은 수준을 유지합니다. 내마모성이 좋고 표면 평탄도가 높습니다.
지르코니아 세라믹은 강한 화학적 불활성과 우수한 내식성을 가지고 있습니다. 산, 알칼리와 같은 화학 물질에 쉽게 침식되지 않으며 혹독한 환경에서도 오랫동안 안정적으로 작동할 수 있습니다. 절연 성능도 매우 뛰어나 고전압 절연 재료에 적합합니다. 또한 지르코니아 세라믹은 매우 높은 융점과 고온 안정성을 가지고 있으며 고온 환경에서 오랫동안 사용할 수 있습니다.
2. 적용분야
하이엔드 제조, 전자, 항공우주, 의료 기기, 화학 공학과 같은 분야에 널리 적용됩니다. 전자 분야에서는 센서, 커패시터 등을 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 의료 기기 분야에서는 생체 적합성이 좋기 때문에 인공 관절과 같은 임플란트를 만드는 데 사용할 수 있습니다.
실리콘 카바이드(실리콘 카바이드) 세라믹 기판
1. 성능 특성
탄화규소 세라믹 기판은 강철보다 5배, 알루미늄보다 3배 높은 매우 높은 경도를 가지고 있습니다. 또한 강도가 높고 인장 강도는 400MPa 이상에 도달할 수 있습니다. 탄화규소는 고온 저항성이 좋고 융점이 높으며 고온 열 충격을 견딜 수 있습니다. 일반적으로 서비스 온도는 1200℃에서 1600℃입니다.
그것은 강한 산화 저항성을 가지고 있으며 고온 산화 부식을 견딜 수 있으며 공기 중에서 안정적으로 사용할 수 있습니다. 실리콘 카바이드는 내마모성이 좋고 경도가 높으며 마찰 계수가 작습니다. 동시에 금속의 2~3배인 우수한 열전도도를 가지고 있어 효과적인 방열을 가능하게 하며 화학적 안정성도 좋습니다.
2. 적용분야
다양한 소재로 만든 세라믹 기판은 성능 면에서 각자의 장단점이 있습니다. 실제 적용에서는 특정 요구 사항에 따라 열전도도, 절연성, 기계적 강도, 비용, 가공 난이도와 같은 요소를 종합적으로 고려하고 세라믹 기판에 가장 적합한 소재를 선택해야 합니다. 전자 기술의 지속적인 발전으로 세라믹 기판의 성능에 대한 요구 사항도 끊임없이 증가하고 있습니다. 미래에는 다양한 소재의 세라믹 기판이 성능 최적화 및 비용 제어 측면에서 계속 혁신될 것입니다.