บทนำเกี่ยวกับประเภท รุ่น คุณลักษณะ และฟังก์ชันของพื้นผิวเซรามิก

บทนำเกี่ยวกับประเภท รุ่น คุณลักษณะ และฟังก์ชันของพื้นผิวเซรามิก

1. การจำแนกประเภทและคุณลักษณะของวัสดุพื้นผิวเซรามิกที่นิยมใช้สำหรับการบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์

วัสดุพื้นผิวสำหรับบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์มีหลายประเภท โดยพื้นผิวที่ใช้กันทั่วไปนั้นแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ วัสดุพื้นผิวสำหรับบรรจุภัณฑ์พลาสติก วัสดุพื้นผิวสำหรับบรรจุภัณฑ์โลหะ และวัสดุพื้นผิวสำหรับบรรจุภัณฑ์เซรามิก โดยทั่วไปแล้ว วัสดุบรรจุภัณฑ์พลาสติกจะมีความสามารถในการนำความร้อนต่ำและความน่าเชื่อถือต่ำ และไม่เหมาะสำหรับสาขาที่มีความต้องการสูง วัสดุบรรจุภัณฑ์โลหะจะมีความสามารถในการนำความร้อนสูง แต่โดยทั่วไปแล้วค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนจะไม่ตรงกัน และมีราคาค่อนข้างสูง

พื้นผิวเซรามิกเป็นวัสดุพื้นผิวที่ใช้กันทั่วไปในบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อเปรียบเทียบกับพื้นผิวพลาสติกและโลหะ พื้นผิวเซรามิกมีข้อดีดังต่อไปนี้: (1) ประสิทธิภาพการเป็นฉนวนที่ดีและความน่าเชื่อถือสูง (2) ค่าสัมประสิทธิ์ไดอิเล็กตริกต่ำและประสิทธิภาพความถี่สูงที่ดี (3) ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำและการนำความร้อนสูง (4) ความหนาแน่นของอากาศที่ดี ประสิทธิภาพทางเคมีที่เสถียร และผลการป้องกันที่แข็งแกร่งต่อระบบอิเล็กทรอนิกส์ [3] ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการบรรจุภัณฑ์ผลิตภัณฑ์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง ความถี่สูง ทนต่ออุณหภูมิสูง และความหนาแน่นของอากาศที่ดีในงานการบิน อวกาศ และวิศวกรรมการทหาร ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบชิปขนาดเล็กพิเศษใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่างๆ เช่น การสื่อสารเคลื่อนที่ คอมพิวเตอร์ เครื่องใช้ในครัวเรือน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ และวัสดุพาหะของส่วนประกอบเหล่านี้มักใช้พื้นผิวเซรามิกสำหรับบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์

ในปัจจุบัน วัสดุพื้นผิวเซรามิกที่ใช้กันทั่วไปสำหรับบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ อะลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3), อะลูมิเนียมไนไตรด์ (AlN), ซิลิกอนไนไตรด์ (Si3N4), ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC), โบรอนไนไตรด์ (BN) และเบริลเลียมออกไซด์ (BeO)

1.1 สารตั้งต้นเซรามิก Al2O3

โดยทั่วไปเซรามิก Al2O3 จะอ้างถึง Al2O3 เป็นวัตถุดิบหลัก - เซรามิกต่างๆ ที่มี Al2O3 เป็นเฟสผลึกหลักและมีปริมาณ Al2O3 สูงกว่า 75% มีข้อดี เช่น แหล่งวัตถุดิบที่อุดมสมบูรณ์ ราคาต่ำ ความแข็งแรงเชิงกลและความแข็งสูง ประสิทธิภาพของฉนวนที่ดี ทนความร้อนและทนต่อแรงกระแทก ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีได้ดี ความแม่นยำของมิติสูง และยึดเกาะกับโลหะได้ดี เซรามิกเหล่านี้เป็นวัสดุพื้นผิวเซรามิกที่มีประสิทธิภาพโดยรวมที่ดี พื้นผิวเซรามิก Al2O3 ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ คิดเป็น 90% ของจำนวนพื้นผิวเซรามิกทั้งหมด และกลายเป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

ปัจจุบัน ส่วนใหญ่ของสารตั้งต้นเซรามิก Al2O3 ที่ใช้เป็นสารตั้งต้นหลายชั้น การเพิ่มปริมาณ Al2O3 จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการเป็นฉนวนไฟฟ้า การนำความร้อน และความต้านทานแรงกระแทก แต่จะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการเผาผนึกและต้นทุนการผลิต เพื่อลดอุณหภูมิการเผาผนึกและเพื่อให้แน่ใจถึงคุณสมบัติเชิงกลและไฟฟ้าของสารตั้งต้นเซรามิก Al2O3 จึงมักมีการเติมสารช่วยการเผาผนึกจำนวนหนึ่ง เช่น B2O3, MgO, CaO, SiO2, TiO2, Nb2O5, Cr2O3, CuO, Y2O3, La2O3 และ Sm2O3 เพื่อส่งเสริมการเผาผนึก [1]

แม้ว่าสารตั้งต้นเซรามิก Al2O3 จะมีปริมาณการผลิตสูงและมีการใช้งานที่กว้างขวาง แต่การนำไปใช้ในวงจรรวมความถี่สูง กำลังไฟฟ้าสูง และขนาดใหญ่พิเศษนั้นมีข้อจำกัด เนื่องจากมีค่าการนำความร้อนค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับผลึกเดี่ยวซิลิกอน

www.superbheater.com