Microwave Teknolojisi - Elektronik paketleme için yüksek Frekans Ceramik Üsstratu

Yüksek Frekans Ceramik Üsstrate (aynı zamanda bir keramik devre tahtası olarak bilinen) yüksek sıcak süreci, güzel ısı dirençliğin in özellikleri, düşük sıcak genişleme koefitörü, yüksek mekanik gücü, iyi izolasyon, korozyon dirençliği, radyasyon dirençliği ve bunlar gibi, ve elektronik aygıtların paketlemesinde yaygın kullanıldı.

Silikon (Si) ve germanium (Ge) maddeleri tarafından temsil edilen ilk nesil yarı yöneticilerin, genellikle mikroelektronik endüstri kurulan veri operasyonu alanında uygulandı. GaAs ve InP tarafından temsil edilen ikinci nesil yarı yöneticiler, genellikle iletişim alanında kullanılır ve yüksek performanslı mikrodalga, milimetre ve ışık yayımlama aygıtları oluşturmak için kullanılır, bilgi endüstrisinin temel kuruluyor. Teknolojinin geliştirilmesi ve uygulama ihtiyaçlarının sürekli uzantılması ile, ikisinin sınırları yavaş refleks edilir ve yüksek frekans, yüksek sıcaklık, yüksek enerji etkinliği, yüksek enerji etkinliği, sert çevre dirençliği ve hafif küçük etkinliğinin ihtiyaçlarını yerine getirmek zor.

Üçüncü nesil yarı yönetici maddeleri, silikon karbide (SiC) ve galiyum nitride (GaN) tarafından temsil edilen büyük banda boşluğunun, yüksek kritik kırılma voltasyonu, yüksek sıcak yönetimi, yüksek yüksek taşıyıcı doğum sürecinin özellikleri var. Onlar tarafından yapılan elektronik aygıtlar 300°C'de ya da daha yüksek sıcaklığı çalışabilir (güç yarı yönetici ya da yüksek sıcaklık yarı yönetici olarak bilinen). Bu, solid-state ışık kaynağının (LED), lazer (LD), elektronik (IGBT gibi), fokuslanmış fotovoltaik (CPV), mikrodalgılık radyo frekansı (RF) ve diğer aygıtlarının "çekirdeğidir". Yarı yönetici ışık, otomatik elektronik, mobil iletişimlerin yeni nesilleri (5G), yeni enerji ve yeni enerji araçları, yüksek hızlı tren yolculuğu, tüketici elektronik ve diğer alanlarda geniş uygulama ihtimalleri var. Gelenekli yarı yönetici teknolojisinin şişesinden kırılmasını ve ilk ve ikinci nesil yarı yönetici teknolojisini tamamlayacağını bekliyor. Optoelectronik aygıtlar, elektronik elektronik, otomatik elektronik, aerospace, derin iyi sürme ve diğer alanlarda önemli uygulama değeri var ve enerji koruması ve emisyon düşürmesi, endüstriyel değiştirme ve geliştirme ve yeni ekonomik büyüme noktalarının doğuşunda önemli bir rol oynar.

Elektrik aygıtlarının sürekli gelişmesi ile (LED, LD, IGBT, CPV, etc.), ısı dağıtımı aygıtların performansını ve güveniliğini etkileyen anahtar teknoloji oldu. Elektronik aygıtlar için tipik 10°C sıcaklığın artması aygıt hayatını %30'a 50'e düşürür. Bu yüzden, uygun paketleme materyallerin ve teknolojilerin seçimi ve cihazın sıcak dağıtım kapasitesinin geliştirilmesi güç cihazlarının geliştirmesinin teknik bozukluğu oldu. Yüksek güç LED paketlerini örnek olarak almak, girdi gücünün %70 ~ 80'ünün ısı olarak dönüştürüler (sadece %20 ~ 30'ünün ışık enerjine dönüştürüler), LED çip alanı küçük ve aygıt güç yoğunluğu büyük (100 W/cm2'den fazla). Bu yüzden sıcaklık dağıtımı yüksek güç LED paketlerinde çözülmek için önemli bir sorun olur. Eğer zamanlı çip ateşi dışarı çıkarması ve dağıtılması olmazsa, içeride LED'de çok ısı toplanacak, çip birleşme sıcaklığı bir tarafından LED performansı (a şağı ışık etkisizliği, dalga uzunluğu kırmızı değiştirme, etc.), diğer tarafından LED cihazının içinde sıcaklık stresimi üretecek. Bir dizi güvenilir sorunları (hizmet hayatı, sıcaklık değişimi, etc.).

Paketleme altının genellikle materyalinin yüksek sıcaklık hareketini çip (ısı kaynağından) çıkarmak için kullanır ve dış çevreyle sıcaklık değişimini fark etmek için kullanır. Elektrik yarı yönetici aygıtları için paketleme aparatı aşağıdaki ihtiyaçları yerine getirmelidir:

(1) Yüksek sıcak davranışlık. Şu anda, elektrik yarı yönetici ayrılışıyla paketlenmiş. Aygıtlar tarafından üretilen sıcaklığın çoğu paketleme altınından yayılır. İyi sıcak davranışlığın altyapı, çipi sıcak hasarından engelleyebilir.

(2) Çip maddelerinin sıcak genişleme koefitörüne uyuyor. Elektrik cihazı kendisi yüksek sıcaklıklara dayanabilir ve şu anda, çevre ve çalışma şartları sıcaklığını değiştirir. Çip paketleme altına doğrudan yüklendiğinden dolayı, sıcak genişleme koefitörünün eşleşmesi çipinin termal stresini azaltır ve cihazın güveniliğini geliştirebilir.

(3) Güzel ısı dirençliği, güç cihazlarının yüksek sıcaklık kullanımının ihtiyaçlarını uygulayın, güzel sıcaklık stabiliyeti ile.

(4) Elektrik bağlantısı ve aygıtların saldırısı ihtiyaçlarını yerine getirmek için iyi insulasyon.

(5) Yüksek mekanik gücü, aygıt işleme, paketleme ve uygulama sürecinin güçlü ihtiyaçlarına uyuyor.

(6) Fiyat kütle üretim ve uygulama için uygun.

Şu anda genelde kullanılan elektronik paketleme substratları polimer substratlara, metal substratlara (metal core devre board, MCPCB) ve keramik substratlara bölünebilir. Elektrik aygıtları paketlemek için paketleme altının sadece temel sürücü (elektrik bağlantı) fonksiyonu olmadığı değil, aynı zamanda yüksek sıcak sürücülük, ısı dirençliği, insulasyon, güç ve sıcak uygulama performansı gerekiyor. Bu nedenle, polimer substratlarının (PCB gibi) ve metal substratlarının (MCPCB gibi) kullanımı çok sınırlı; Keramik materyali kendisi yüksek sıcak süreci, güzel ısı dirençliği, yüksek insulasyon, yüksek güç ve çip materyal sıcak eşleştirme performansı, güç cihazı yüksek frekans keramik substratı için çok uygun, yarı yönlendirici ışıklığı, lazer ve optik iletişim, aerospace, otomatik elektronik, derin deniz sürüşü ve diğer alanlarda kullanıldı.