សមា្ភារៈនិងលក្ខណៈនៃស្រទាប់ស្រទាប់ Earamic Ceramcatic

ជាមួយនឹងវឌ្ឍនភាពនិងការអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាបច្ចុប្បន្នបច្ចុប្បន្នសីតុណ្ហភាពការងារនិងភាពញឹកញាប់នៃឧបករណ៍ត្រូវបានកើនឡើងជាលំដាប់។ ដើម្បីឆ្លើយតបនឹងភាពជឿជាក់របស់ឧបករណ៍និងសៀគ្វីតម្រូវការខ្ពស់ត្រូវបានដាក់ចេញសម្រាប់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទះឈីប។ ស្រទាប់ខាងក្រោមនៃការសេរ៉ាមិចត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស័យទាំងនេះដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅដ៏ល្អរបស់ពួកគេលក្ខណៈសម្បត្តិមីក្រូវ៉េវអចលនទ្រព្យនិងភាពជឿជាក់ខ្ពស់។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះសមា្ភារៈសេរ៉ាមិចសំខាន់ៗដែលត្រូវបានប្រើក្នុងស្រទបាក់ស្រទាប់សេរ៉ាមិចមានៈអាលុយមីញ៉ូម (AL2O3) អាលុយមីញ៉ូមនីត្រាត (ALN) Silicon Nitride (SIPN4) Silicon Carbide និង Bero) ។

វាល កម្មវិធីធំ

សម្ភារៈ _		ចរន្តកំដូង	ស្អាត	(W / គីឡូម៉ែត្រ)	អាំងតង់ស៊ីតេ	ដែល រំខាន ដល់	អាំងតង់ស៊ីតេ ដែល
ទាក់ទង	(	KV	/	ម	។
ទូលាយ
ច្រើន
99%	150	8.9	15	ការសម្តែងខ្ពស់ជាងនេះ ប៉ុន្តែថ្លៃដើមខ្ពស់
បំផុត	99%	310	6.4	ម្សៅដែលមានជាតិពុលខ្ពស់ ក្នុងការ	ប្រើ
ស៊ី 3N4	99%	10,4	9.4	100 100	ការសម្តែងការសម្តែង
ទូទៅ	99	%	270	270	07.7

តោះមើលលក្ខណៈសង្ខេបនៃសេរ៉ាមិចកម្រិតខ្ពស់ទាំង 5 នេះសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមដូចខាងក្រោម:

alumina (al2o3)

ពហុសូតដែលមានភាពមាមល្បាសអាចឈានដល់ជាង 10 ប្រភេទហើយប្រភេទគ្រីស្តាល់សំខាន់មានដូចខាងក្រោមៈα-al2o3, al-al2o3, al-al2o3 និង Zta-al2o3 ។ ក្នុងចំណោមនោះα-al2o3 មានសកម្មភាពទាបបំផុតហើយមានស្ថេរភាពបំផុតក្នុងចំណោមទំរង់គ្រីស្តាល់សំខាន់ទាំងបួនហើយកោសិកាឯកតារបស់វាគឺជាប្រភេទ rhombohedron ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រព័ន្ធគ្រីស្តាល់ឆកោន។ រចនាសម្ព័ន al2o3 គឺតឹងរឹងរចនាសម្ព័ន្ធ Coundum, អាចមានស្ថេរភាពនៅសីតុណ្ហភាពទាំងអស់; នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពឡើងដល់ 1000 ~ 1600 អង្សាសេរព្វពួកផ្សេងទៀតនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅជាα-al2o3 ។

រូបភាពទី 1: MINCSTAL Microdruture របស់ Al2o3 ក្រោម SEM

ជាមួយនឹងការកើនឡើងប្រភាគដ៏ធំនៃប្រភាគដ៏ធំនៃកញ្ចក់កញ្ចក់ដែលមានកំដៅនៃសេរ៉ាមិចនៃក្រេឌីតកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សហើយនៅពេលដែលប្រភាគដ៏ធំរបស់ Al2o3 បានឈានដល់ 99% ការប្រាស្រ័យហួសកម្រិតកម្ដៅរបស់វាបានកើនឡើងទ្វេដងបើប្រៀបធៀបនឹងប្រភាគធំ 90% ។

ទោះបីជាការបង្កើនប្រភាគធំនៃអាល់ 2 អូ 3 អាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការសម្តែងទូទៅនៃសេរ៉ាមិចក៏ដោយក៏វាជួយបង្កើនសីតុណ្ហភាពនៃជំងឺសេរ៉ាមិចដែលនាំឱ្យមានការកើនឡើងនូវថ្លៃដើមផលិតកម្ម។

2. អាលុយមីញ៉ូមនីត្រាត (អាល់)

aln គឺជាប្រភេទនៃសមាសធាតុⅲ-V ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ Wurtzite ។ កោសិកាឯកតារបស់វាគឺ Aln4 Tetrahedron ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រព័ន្ធគ្រីស្តាល់ឆកោននិងមានចំណងដ៏ខ្លាំងដូច្នេះវាមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចល្អឥតខ្ចោះនិងមានជាតិពត់ខ្ពស់។ តាមទ្រឹស្តីដង់ស៊ីតេគ្រីស្តាល់របស់វាគឺ 3.2611G / CM3 ដូច្នេះវាមានលក្ខណៈកម្ដៅខ្ពស់ហើយគ្រីស្តាល់អាល់សុទ្ធមានចរន្តកំដៅ 320W / (MATH) នៅសីតុណ្ហភាពក្នុងបន្ទប់និងការកំដៅរបស់អេឡិចត្រូនិចដែលមានកំដៅក្តៅ ស្រទាប់ខាងក្រោមអាចឈានដល់ 150W / (M · K) ដែលលើសពី 5 ដងនៃ al2o3 ។ មេគុណកំដៅ 3,8 × 4-6 ~ 4.4 ~ 10-6 / ℃ដែលត្រូវគ្នានឹងមេគុណពង្រីកកំដៅនៃវត្ថុធាតុដើមរបស់ឈីបសូឡាក់តូសដូចជាស៊ីអេសអេសនិងហ្គាស។

រូបភាពទី 2: ម្សៅអាលុយមីញ៉ូមនីត្រាត

Aln Cerramifs មានប្រដាប់ប្រដាប្រើប្រាស់កម្ដៅខ្ពស់ជាងសេរ៉ាមិច AL2O3 ដែលជំនួសឱ្យស៊ីរ៉ាមិច Al2o3 នៅក្នុងគ្រឿងអេឡិចត្រូនិចថាមពលខ្ពស់និងឧបករណ៍ផ្សេងទៀតដែលតម្រូវឱ្យមានការផ្ទុកកំដៅខ្ពស់និងមានចក្ខុវិស័យខាងកម្មវិធី។ Aln Ceramific ក៏ត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាសម្ភារៈដែលពេញចិត្តសម្រាប់ការចែកចាយថាមពលនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រអាលម៉ាស៊ីនបូមធូលីដែលផ្តល់ដោយមេគុណអេឡិចត្រូនិចបំភាយអេឡិចត្រូនិចអនុវិទ្យាល័យទាបរបស់ពួកគេ។

Silicon Nitride (Si3n4)

ស៊ី 3n4 គឺជាបរិវេណដែលមានភ្ជាប់គ្នាដោយលោភលន់ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់បីគឺα-si3n4, β-si3n4, និងγ-si3n4 ។ ក្នុងចំណោមនោះα-si3n4 និងβ-si3n4 គឺជាទម្រង់គ្រីស្តាល់ទូទៅបំផុតដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធឆកោន។ ចរន្តកំដៅនៃគ្រីស្តាល់តែមួយ Si3n4 អាចឈានដល់ 400W / (M· K) ។ ទោះយ៉ាងណាដោយសារតែការផ្ទេរកំដៅ Phonon របស់វាមានពិការភាពនៃបន្ទះឈើឆ្កាងនិងការផ្លាស់ទីលំនៅក្នុងបន្ទះឈើពិតៗដែលបណ្តាលឱ្យមានភាពឆែកឆេរដើម្បីបង្កើនការកំដៅនៃសេរ៉ាមិចដែលបានបណ្តេញចេញគឺមានតែប្រហែល 20W / (M· K) ប៉ុណ្ណោះ។ ។ តាមរយៈការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវសមាមាត្រសមាមាត្រនិងការរលាកការធ្វើឱ្យខូចការកំដៅបានឈានដល់ 106W / (M · K) ។ មេគុណកំដៅ SI3N4 មានទំហំប្រហែល 3,0 × 10-6 / C ដែលត្រូវគ្នានឹងសណ្តែកស៊ីអេសអេសនិងហ្គ្រីសដែលធ្វើឱ្យសេរ៉ាមិចមានសំភារៈស្រទាប់ស្រទាប់សេរ៉ាមិចគួរឱ្យទាក់ទាញសម្រាប់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចដែលមានកំដៅខ្ពស់។

រូបភាពទី 3: ម្សៅស៊ីលីខននីក្រូរីដ

ក្នុងចំណោមស្រទាប់ខាងក្រោមស្រទាប់សេរ៉ាមសេរ៉ាមិចដែលមានស្រាប់, ស៊ី 3 អិនស្រទាប់សេរ៉ាមិចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាវត្ថុធាតុដើមសេរ៉ាមិចល្អបំផុតជាមួយនឹងភាពរឹងខ្ពស់ភាពធន់ទ្រាំនឹងមេកានិចខ្ពស់និងការបាត់បង់ Dielectric ទាបពាក់ធន់ធន់ទ្រាំនិងច្រេះ។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះវាត្រូវបានគេពេញចិត្តនៅក្នុងការវេចខ្ចប់ម៉ូឌុល igbt ហើយជំនួសបន្តិចម្តង ៗ ជំនួសឱ្យ Al2o3 និង Aln Teramic ។

4.silicon carbide (sic)

គ្រីស្តាល់តែមួយត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាសម្ភារៈឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកជំនាន់ទី 3 ដែលមានគុណសម្បត្តិនៃគម្លាតក្រុមតន្រ្តីធំ ៗ តង់ស្យុងការបំបែកការបែកបាក់កម្ដៅខ្ពស់និងល្បឿនតាតុងអេឡិចត្រូនិចខ្ពស់។

តាមរយៈការបន្ថែមចំនួនតិចតួចនៃប៊ីអូនិងប៊ី 3 ទៅស៊ីស៊ីដើម្បីបង្កើនភាពធន់ទ្រាំរបស់វាហើយបន្ទាប់មកបន្ថែមសារធាតុបន្ថែមដែលត្រូវគ្នាក្នុងសីតុណ្ហភាពលើសពី 1900 ℃ការចុចក្តៅសង្កត់ក្តៅអ្នកអាចរៀបចំដង់ស៊ីតេបានជាង 98% នៃសេរ៉ាមិចជាង 98% នៃសេរ៉ាមិចអេសអេសជាង 98% នៃសេរ៉ាមិចអេសអេសជាង 98% នៃសេរ៉ាមិច Sic ។ ការធ្វើឱ្យខូចខាតដល់ការកំដៅនៃសេរ៉ាមិច Sic ដែលមានភាពបរិសុទ្ធខុសគ្នាដែលបានរៀបចំដោយវិធីសាស្រ្តទន្តភាពផ្សេងៗគ្នានិងការបន្ថែម 100 ~ 490W / (M· K) នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ ដោយសារតែភាពថេរនៃវិបុលភាពនៃសេរ៉ាមិច Sic គឺមានទំហំធំណាស់វាសមស្របសម្រាប់កម្មវិធីប្រេកង់ទាបហើយមិនសមស្របសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់នោះទេ។

5. Beryllia (Beo)

ប៊ីអូគឺជារចនាសម្ព័ន្ធរបស់ Wurtzite ហើយក្រឡាគឺជាប្រព័ន្ធគ្រីស្តាល់ Cubic ។ ការប្រព្រឹត្ដកំដៅរបស់វាមានកំរិតខ្ពស់ណាស់ប្រភាគដ៏ធំ 99% នៃសេរ៉ាមិច Beo 99% ការធ្វើឱ្យខូចគុណភាពរបស់វាអាចឈានដល់ 310W / (MORRIVE) ប្រហែល 10 ដងនៃសេរ៉ាមិចអាល់ 2 អូ 3 ។ មិនត្រឹមតែមានសមត្ថភាពផ្ទេរកំដៅខ្ពស់ប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងមានជាតិអ៊ីសូឡង់ទាបនិងអ៊ីសូឡង់ខ្ពស់និងអចលនទ្រព្យមេកានិច, សេរ៉ាមិច Beo គឺជាសម្ភារៈដែលមានថាមពលខ្ពស់ដែលត្រូវការការកំដៅខ្ពស់។

រូបភាពទី 5: រចនាសម្ព័នគ្រីស្តាល់នៃ Beryllia

ចរន្តកំដៅកម្តៅខ្ពស់និងចរិតបាត់បង់ទាបរបស់ប៊ីអូគឺមិនត្រូវគ្នាដោយវត្ថុធាតុដើមសេរ៉ាមិចផ្សេងទៀតទេប៉ុន្តែប៊ីអូមានចំណុចខ្វះខាតយ៉ាងច្បាស់ហើយម្សៅរបស់វាមានជាតិពុលខ្លាំង។

បច្ចុប្បន្នសមា្ភារៈស្រទាប់ស្រទាប់ស្រទាប់ស្រទាប់ដើមសេរ៉ាមិចដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាទូទៅនៅក្នុងប្រទេសចិនភាគច្រើនគឺ AL2O3, Aln និង Si3n4 ។ ស្រទាប់ស្រទាប់សេរ៉ាមិចដែលផលិតដោយបច្ចេកវិទ្យា LTCC អាចធ្វើសមាហរណកម្មសមាសធាតុអកម្មដូចជាឧបករណ៍គ្រប់គ្រងសមត្ថភាពនិងឧបករណ៍ផ្ទុកទិន្នន័យក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រ។ ផ្ទុយពីការធ្វើសមាហរណកម្មអេឡិចត្រូនិកដែលជាឧបករណ៍សកម្មជាចម្បង LTCC មានសមត្ថភាពភ្ជាប់ខ្សែភ្លើងដែលមានដង់ស៊ីតេ 3D ។