Где применяются керамические прокладки?
Керамические прокладки используются в технологии создания силовой электроники и преобразовательной техники в электротехнической промышленности, а также в оптике и микроэлектроннике. Они необходимы для электрической изоляции узлов и элементов в различных устройствах.
Области применения
Для изготовления микросхем применяются керамические подложки, которые, в свою очередь, бывают толсто- или тонкопленочные, для чип-резисторов, и на основе металлов – никель, медь, серебро. Различные типы подложек применяются в зависимости от типа изделия. Все они характеризуются низкими потерями и высокой диэлектрической проницаемостью. Обладая высокой теплопроводностью и незначительными изменениями электрофизических параметров при воздействии температур, керамические элементы используются для производства:
- корпусов светодиодов и лазерных диодов;
- теплопроводящих изоляторов;
- высокотемпературное оснащение;
- систем охлаждения;
- СВЧ-устройства;
- интегральных схем;
- микросборок;
- основания мощных транзисторов.
Функции керамической прокладки заключаются в передаче тепла на теплоотводы и электрической изоляции токоведущих шин от рисунков.
Преимущества
Керамические подложки, особенно на основе оксида алюминия, характеризуются стойкостью к высоким температурам, коррозии и истиранию, а также агрессивной химической среде. Они доступны по цене, если сравнивать с аналогами, и подразделяются на две группы, которые отличаются содержанием окиси алюминия.
- Al2O3 – 98-99 % и задействованы в изготовлении подложек СВЧ-микросхем.
- Al2O3 – 93-96 % — для толстопленочных интегральных микросхем. Благодаря их шероховатой поверхности в процессе пайки и применение диэлектрической и проводящей пасты увеличивается сцепление.
Такие прокладки производятся с одно- и двухсторонней полировкой. Металлизированное покрытие обеспечивает возможность пайки твердыми припоями.
Для более мощных ГИС применяют керамику на основе оксида бериллия, потому что он обладает большей теплопроводностью. Но их применение ограничивается тем, что при работе с ростом температуры значительно теряется теплопроводность. Более того, при обработке такого материала выделяется токсичная пыль, и это затрудняет производство керамических бериллиевых подложек.
Керамические подложки, по сравнению с другими, имеют механическую прочность чуть ниже, и после спекания оставляют шероховатую поверхность. Но, несмотря на такие недостатки, наибольшей популярностью пользуются подложки на основе оксида или нитрида алюминия.
Компании, которые специализируются на изготовлении керамических материалов, помимо стандартного исполнения принимают заказы на изготовление по индивидуальным чертежам. Это касается форм, размера, толщины элемента и материала керамики. При этом будут сохранены технические требования к продукции и ее характеристике.