Con el rápido desarrollo de la tecnología electrónica moderna, los requisitos de la industria electrónica de RF y microondas para materiales de sustrato aumentan día a día. El sustrato de alúmina se ha convertido en uno de los materiales más importantes en este campo debido a sus propiedades físicas y químicas únicas. Este artículo lo estudiará en detalle desde muchos aspectos.
Ventajas de aplicación del sustrato cerámico de alúmina
Las ventajas de aplicación del sustrato de alúmina en la industria electrónica de microondas RF se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:
Alta constante dieléctrica
El sustrato cerámico de alúmina tiene una constante dieléctrica alta, lo que permite miniaturizar el circuito manteniendo un alto rendimiento. Esta característica es particularmente importante en la búsqueda actual de miniaturización e integración de componentes electrónicos.
Buena estabilidad térmica
El sustrato cerámico de alúmina tiene buena estabilidad térmica, blanqueamiento a baja temperatura y puede mantener propiedades eléctricas estables en un amplio rango de temperaturas, lo cual es esencial para garantizar la confiabilidad de los componentes de microondas de RF.
Alta resistencia y estabilidad química
El sustrato cerámico de alúmina tiene alta resistencia y estabilidad química, lo que puede resistir la erosión de diversas sustancias químicas y extender la vida útil del componente.
Amplia gama de aplicaciones
El sustrato cerámico de alúmina se puede utilizar en todo tipo de circuitos de película gruesa, circuitos de película, circuitos híbridos y módulos de microondas, etc., lo que demuestra su amplia aplicabilidad.
La precisión del procesamiento del sustrato cerámico de alúmina
El sustrato cerámico de alúmina se puede utilizar para el mecanizado de circuitos basado en el proceso de litografía de película delgada y su precisión puede alcanzar el nivel de micras. Esta tecnología de mecanizado de alta precisión permite utilizar sustratos cerámicos de alúmina para fabricar una variedad de dispositivos pasivos de precisión. Debido a que su constante dieléctrica es mayor que la del sustrato de PCB general, el tamaño del dispositivo diseñado es más pequeño, lo que promueve aún más la miniaturización de varios módulos de componentes.
La clasificación de pureza del sustrato cerámico de alúmina y su efecto sobre el rendimiento
El sustrato cerámico de alúmina se puede dividir en 90 porcelana, 96 porcelana, 99 porcelana y otros modelos diferentes según su pureza. La principal diferencia es la diferencia en la cantidad de dopaje del sustrato: cuanto menor sea la cantidad de dopaje, mayor será la pureza del sustrato.
Los sustratos cerámicos de alúmina de diferente pureza muestran ciertas diferencias en las propiedades eléctricas y mecánicas:
Propiedades eléctricas
Cuanto mayor sea la pureza de la lámina cerámica de alúmina, mayor será la constante dieléctrica y menor será la pérdida dieléctrica. Por ejemplo, a una frecuencia de 1MHz, la constante dieléctrica de una lámina cerámica de alúmina con una pureza del 99,6% es 9,9, mientras que la constante dieléctrica de un sustrato cerámico de alúmina con una pureza del 96% es 9,6. Aunque la diferencia entre las dos permitividades es sólo de unas pocas décimas, en el diseño de RF de microondas, esta pequeña diferencia es suficiente para provocar cambios significativos en el rendimiento eléctrico del dispositivo.
Propiedades mecánicas
Cuanto mayor sea la pureza del sustrato cerámico de alúmina, mayor será la resistencia y la dureza, y mayor será su capacidad para soportar tensiones e impactos externos.
Finalizar
El acabado de la superficie del sustrato cerámico de alúmina de alta pureza es mejor, lo que favorece la mejora de la precisión y confiabilidad del procesamiento del circuito.
Sin embargo, cabe señalar que cuanto mayor es la pureza del sustrato cerámico de alúmina, el precio también es relativamente alto. Por lo tanto, al elegir los materiales del sustrato, es necesario hacer concesiones de acuerdo con las necesidades de aplicación específicas y los presupuestos de costos.
En resumen, los sustratos cerámicos de alúmina en la industria electrónica de microondas RF tienen importantes ventajas de aplicación, capacidades de procesamiento de alta precisión y una variedad de clasificaciones de pureza. Sus propiedades físicas y químicas únicas hacen de los sustratos cerámicos de alúmina uno de los materiales indispensables en este campo. En el futuro, con el progreso continuo de la ciencia y la tecnología y las cambiantes necesidades de aplicación, se espera que los sustratos cerámicos de alúmina muestren sus ventajas únicas y su valor de aplicación en más campos.
