Yarı İletken ve Elektronik Sektöründe İleri Seramik Uygulamaları

Yarı İletken ve Elektronik Sektöründe İleri Seramik Uygulamaları

Yarı iletken ve elektronik bileşenler endüstrisi, yüksek sıcaklıklar, hızlı termal döngü, yüksek voltajlar ve ultra temiz üretim ortamları gibi aşırı koşullar altında güvenilir bir şekilde çalışabilen malzemeler talep etmektedir. Gelişmiş seramikler mekanik mukavemet, elektrik yalıtımı, termal stabilite ve kimyasal inertliğin olağanüstü kombinasyonu nedeniyle bu alanda vazgeçilmez hale gelmiştir. Aşağıdakiler gibi malzemeler alümina (Al₂O₃), alüminyum nitrür (AlN), silisyum nitrür (Si₃N₄), zirkonya (ZrO₂), berilyum oksit (BeO)ve bor nitrür (BN) yarı iletken işleme ekipmanlarında, mikroelektronik ambalajlarda ve yüksek performanslı elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Yarı İletken ve Elektronik Uygulamaları için Gelişmiş Seramiklerin Temel Avantajları

Alümina ve alüminyum nitrür gibi seramikler 10 kV/mm'yi aşan dielektrik dayanımlarına sahiptir, bu da onları yüksek voltaj devrelerinde izolatörler ve mikroçipler için substratlar. Elektrik kaçağını önleme yetenekleri, yüksek hızlı elektroniklerde sinyal bütünlüğünü sağlar.

Alüminyum nitrür ve berilyum oksit olağanüstü termal iletkenlik sergileyerek (AlN: ~170-200 W/m-K; BeO: ~200-250 W/m-K) güç yarı iletkenleri, LED modüllerive RF cihazları. Bu, aşırı ısınmayı önler ve cihaz ömrünü uzatır.

Gelişmiş seramikler kriyojenik seviyelerden 1.000°C'nin üzerine kadar değişen sıcaklıklarda şekillerini ve performanslarını korurlar. Bu, aşağıdakiler için gereklidir yarı iletken üretim ekipmanlarıhassas toleransların litografi, aşındırma ve biriktirme süreçleri için çok önemli olduğu yerlerde.

Yarı iletken üretimi genellikle agresif kimyasallar ve plazma ortamları içerir. Silisyum nitrür ve alümina gibi malzemeler aşındırıcılar, asitler ve reaktif gazlar'de uzun bileşen ömürleri sağlar. plazma dağlayıcılar, CVD reaktörleri ve yonga plakası taşıma sistemleri.

Birçok seramik, özellikle de silikon nitrür, düşük termal genleşme katsayılarına sahiptir, bu da hızlı sıcaklık değişimleri sırasında termal stresi azaltır ve çeşitli yarı iletken malzemelerle uyumlu hale getirir.

fayda:

  • Üstün Güvenilirlik: Yüksek sıcaklıklar ve voltaj stresi altında kararlı
  • Geliştirilmiş Minyatürleştirme: Kompakt, yüksek performanslı tasarımlara olanak sağlar
  • Geliştirilmiş Termal Yönetim: Güç elektroniğinde aşırı ısınmayı önler
  • Hermetik Sızdırmazlık Özelliği: Hassas yarı iletken bileşenleri nemden ve kirleticilerden korur
  • Yüksek Frekans Performansı: 5G ve radar sistemleri için düşük dielektrik kayıplı malzemeler

Yarı İletken ve Elektronik Uygulamalarında Anahtar Malzemeler

Great Ceramic olarak, yarı iletken ve elektronik endüstrilerinde yüksek performanslı seramiklerin uygulanmasını geliştirmeye ve müşterilerimizin benzeri görülmemiş performans, güvenilirlik ve sürdürülebilirlik seviyelerine ulaşmalarına yardımcı olmaya kararlıyız.

Malzeme Temel Özellikler Tipik Uygulamalar
Alümina (Al₂O₃) Uygun maliyetli, iyi yalıtım, orta düzeyde ısı iletkenliği LED substratlar, çok katmanlı paketler, seramik PCB'ler
Alüminyum Nitrür (AlN) Yüksek ısı iletkenliği, elektrik yalıtımı, Si ile CTE uyumu Güç modülü alt tabakaları, RF cihaz ısı dağıtıcıları
Silisyum Nitrür (Si₃N₄) Yüksek kırılma tokluğu, termal şok direnci Wafer taşıma kolları, güç elektroniği alt tabakaları
Silisyum Karbür (SiC) Yüksek mukavemet, korozyon direnci, termal stabilite CVD odası bileşenleri, difüzyon fırını gömlekleri
Bor Nitrür (BN) Isı iletkeni + elektrik yalıtkanı, işlenebilir RF/mikrodalga cihazlar için ısı alıcıları, arayüz katmanları
İşlenebilir Cam Seramikler (MGC) Kolay hassas işleme, 1000°C'ye kadar stabil Prototipleme parçaları, küçük parti hassas bileşenler
ZTA (Zirkonya Sertleştirilmiş Alümina) Yüksek aşınma direnci, geliştirilmiş kırılma tokluğu Hassas kılavuzlar, yarı iletken taşıma araçları

Metal ve Plastiklere Göre Performans Avantajları

Mülkiyet İleri Seramik Metaller Plastikler
Termal İletkenlik Yüksek (260 W/m-K'ye kadar AlN) Orta (Cu: ~400 W/m-K) Düşük (<1 W/m-K)
Elektrik İzolasyonu Mükemmel (>10¹³ Ω-cm) Zayıf İyi
Korozyon Direnci Mükemmel Orta/Zayıf İyi
Yüksek Sıcaklık Kararlılığı Mükemmel (>1000°C) İyi (500-800°C) Zayıf (<200°C)
Aşınma Direnci Mükemmel İyi Zayıf

Anahtar Uygulamalar

  • AlN seramik yüzeyler içinde güç modülleri (IGBT, MOSFET) elektrikli araçlar ve yenilenebilir enerji sistemleri için.

  • DBC/AMB substratları Üstün ısı dağılımı için seramikleri bakır katmanlarla birleştirir.

  • LED ambalajlar: Uygun maliyetli genel aydınlatma için Al₂O₃, UV ve yüksek güçlü LED'ler için AlN.

  • 5G RF modülleri: Düşük kayıplı seramikler yüksek frekanslı iletimde sinyal zayıflamasını azaltır.

  • Si₃N₄ ve SiC wafer taşıma kolları, aşındırma odası bileşenleri ve CMP (Kimyasal Mekanik Planarizasyon) parçaları için.

  • BN MOCVD sistemlerinde ısı kalkanları ve suseptör astarları olarak.

  • Al₂O₃ plazmaya dayanıklı nozullar ve izolatörler için.

  • Zorlu proses ortamlarında uzatılmış kullanım ömrü, bakım duruş süresini azaltır.

  • LTCC (Düşük Sıcaklıkta Birlikte Ateşlenen Seramik) kompakt RF ve mikrodalga modülleri için alt tabakalar.

  • MLCC (Çok Katmanlı Seramik Kondansatörler) filtreleme ve enerji depolama için BaTiO₃ tabanlı.

  • Dielektrik rezonatörler ve 5G baz istasyonları ve radar sistemleri için antenler.

  • MGC ve ZTA wafer hizalama fikstürleri ve konumlandırma araçları için.

  • Alma ve yerleştirme sistemlerinde yüksek hassasiyetli robotik kollar için özel seramik işleme.

  • Wafer sabitleme için yüksek saflıkta Al₂O₃'dan yapılmış elektrostatik ayna (ESC) plakaları.

Yarı İletken Sınıfı Seramikler için Üretim Kabiliyetleri

Great Ceramic'te uzmanlık alanımız geli̇şmi̇ş serami̇k bi̇leşenleri̇n özel i̇şlenmesi̇. Hassas üretim hizmetlerimiz, her bir parçanın sıkı toleranslar ve pürüzsüz yüzeyler ile tam tasarım özelliklerini karşılamasını sağlar. Biz teklif ediyoruz:

  • 0,001 mm'ye kadar toleranslarla hassas CNC işleme.
  • Mikrovia ve karmaşık geometriler için lazerle mikro işleme.
  • Metallerle hermetik sızdırmazlık için metalizasyon ve sert lehimleme.
  • Küçük parti Ar-Ge bileşenleri için hızlı prototipleme.
  • Mikron altı düzlüğe kadar yüzey bitirme (parlatma, lepleme).

İlgili Ürünler

Uygulama ve Tasarım Desteği

Uygulama ve Tasarım Desteği

Hızlı Seramik Prototipleme

Hızlı Seramik Prototipleme

Hassas Seramik İşleme Çözümleri

Özel parça işleme

İleri Seramik Malzemeler-Teknik Seramikler

İleri Seramik Malzemeler

Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

Alüminyum nitrür (AlN) ve düşük kayıplı alümina, düşük dielektrik kaybı ve iyi termal iletkenlik nedeniyle en yaygın kullanılanlardır.

Seramikler yüksek ısı iletkenliğini elektrik yalıtımı ile birleştirerek ayrı yalıtım katmanlarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır.

Evet. SiC, Si₃N₄ ve yüksek saflıkta alümina, uzun çalışma ömürleri için CF₄ ve Cl₂ gibi plazma gazlarına direnç gösterir.

MGC'ler prototipleme ve küçük seri çalışmalar için idealdir ancak seri üretim için yüksek performanslı seramiklerle değiştirilebilir.

AlN önemli ölçüde daha yüksek termal iletkenlik (180 W/m-K'ye kadar), bu da ısı dağıtımı için daha etkili olmasını sağlar. güç modülleri ve RF cihazları.

Evet, yüksek performanslı uygulamalarda ısı direnci, elektrik yalıtımı ve mekanik stabilite çok önemlidir, seramikler plastiklerden daha iyi performans gösterir.

Kesinlikle. Gibi malzemeler AlN, Al₂O₃ ve Si₃N₄ wafer taşıma, paketleme ve substrat üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Harika Seramik

Gelişmiş seramikler için güvenilir ortağınız

Gelişmiş seramikler, daha yüksek güç yoğunluğu, gelişmiş termal yönetim ve daha uzun cihaz ömrü sağlayarak yarı iletken ve elektronik endüstrilerini yeniden tanımlıyor.

Great Ceramic, elektronik uygulamalarınızın zorlu gereksinimlerini karşılamak için hassas işleme, özel tasarım ve metalizasyon hizmetleri sunarak özel, yüksek performanslı seramik bileşenler oluşturur.

Bize Ulaşın Bugün

Seramik tasarımlarınızı hayata geçirmeye hazır mısınız?
Uygulamanızın en yüksek standartlarını karşılayan özel seramik işleme çözümleri için Great Ceramic ile iletişime geçin.