Con il rapido sviluppo della moderna tecnologia elettronica, i requisiti dell'industria elettronica RF e a microonde per i materiali di substrato aumentano di giorno in giorno. Il substrato di allumina è diventato uno dei materiali più preoccupati in questo campo a causa delle sue proprietà fisiche e chimiche uniche. Questo articolo lo studierà in dettaglio sotto molti aspetti.
Vantaggi applicativi del substrato ceramico di allumina
I vantaggi applicativi del substrato di allumina nel settore dell'elettronica a microonde RF si riflettono principalmente nei seguenti aspetti:
Costante dielettrica elevata
Il substrato ceramico di allumina ha un'elevata costante dielettrica, che consente di miniaturizzare il circuito mantenendo elevate prestazioni. Questa caratteristica è particolarmente importante nell'attuale perseguimento della miniaturizzazione e dell'integrazione dei componenti elettronici.
Buona stabilità termica
Il substrato ceramico di allumina ha una buona stabilità termica, sbiancamento a basse temperature e può mantenere proprietà elettriche stabili in un ampio intervallo di temperature, il che è essenziale per garantire l'affidabilità dei componenti a microonde RF.
Elevata resistenza e stabilità chimica
Il substrato ceramico di allumina ha un'elevata resistenza e stabilità chimica, che può resistere all'erosione di varie sostanze chimiche e prolungare la durata del componente.
Ampia gamma di applicazioni
Il substrato ceramico di allumina può essere utilizzato in tutti i tipi di circuiti a film spesso, circuiti a film, circuiti ibridi e moduli a microonde, ecc., mostrando la sua ampia applicabilità.
La precisione di lavorazione del substrato ceramico di allumina
Il substrato ceramico di allumina può essere utilizzato per la lavorazione di circuiti basata sul processo di litografia a film sottile e la sua precisione può raggiungere il livello del micron. Questa tecnologia di lavorazione ad alta precisione consente di utilizzare substrati ceramici di allumina per produrre una varietà di dispositivi passivi di precisione. Poiché la sua costante dielettrica è superiore a quella del substrato PCB generale, la dimensione del dispositivo progettato è inferiore, il che favorisce ulteriormente la miniaturizzazione dei vari moduli componenti.
La classificazione della purezza del substrato ceramico di allumina e il suo effetto sulle prestazioni
Il substrato ceramico di allumina può essere suddiviso in porcellana 90, porcellana 96, porcellana 99 e altri modelli diversi in base alla purezza. La differenza principale è la differenza nella quantità di drogaggio del substrato, minore è la quantità di drogaggio, maggiore è la purezza del substrato.
I substrati ceramici di allumina di diversa purezza mostrano alcune differenze nelle proprietà elettriche e meccaniche:
Proprietà elettriche
Maggiore è la purezza del foglio ceramico di allumina, maggiore è la costante dielettrica, minore è la perdita dielettrica. Ad esempio, alla frequenza di 1 MHz, la costante dielettrica di un foglio ceramico di allumina con una purezza del 99,6% è 9,9, mentre la costante dielettrica di un substrato ceramico di allumina con una purezza del 96% è 9,6. Sebbene la differenza tra le due permettività sia solo di pochi decimi, nella progettazione RF a microonde, questa piccola differenza è sufficiente a causare cambiamenti significativi nelle prestazioni elettriche del dispositivo.
Proprietà meccaniche
Maggiore è la purezza del substrato ceramico di allumina, maggiore è la resistenza e la durezza e migliore è la capacità di resistere alle sollecitazioni esterne e agli impatti.
Finitura
La finitura superficiale del substrato ceramico di allumina ad elevata purezza è migliore, il che contribuisce a migliorare la precisione e l'affidabilità dell'elaborazione del circuito.
Tuttavia, vale la pena notare che maggiore è la purezza del substrato ceramico di allumina, anche il prezzo sarà relativamente alto. Pertanto, quando si scelgono i materiali del substrato, è necessario fare dei compromessi in base alle esigenze applicative specifiche e ai budget di costo.
In sintesi, i substrati ceramici di allumina nel settore dell'elettronica a microonde RF presentano vantaggi applicativi significativi, capacità di lavorazione ad alta precisione e una varietà di classificazioni di purezza. Le sue proprietà fisiche e chimiche uniche rendono i substrati ceramici di allumina uno dei materiali indispensabili in questo campo. In futuro, con il continuo progresso della scienza e della tecnologia e le mutevoli esigenze applicative, si prevede che i substrati ceramici di allumina mostreranno i loro vantaggi unici e il valore applicativo in più campi.
