Електронно керамично изолационно устройство

Електронно керамично изолационно устройство

Наричан като порцелан на устройство, той има отлични електрически изолационни свойства и се използва като електронна керамика за конструктивни части, основи и обвивки в електронно оборудване и устройства. Порцелановото устройство за изолация включва различни изолатори, рамки на бобини, държачи на тръби, превключватели на ленти, опорни конзоли за кондензатори, субстрати за интегрални схеми и опаковъчни обвивки. Основните изисквания за този вид порцелан са ниска диелектрична константа ε, малка загуба на диелектрик tanδ, високо съпротивление на изолацията ρ, висока якост на разрушаване E и добри температурни характеристики и честотни характеристики на диелектрика. Освен това са необходими и по -висока механична якост и химическа стабилност.

Сред тези видове керамика най -широко се използват талков порцелан и алуминиев порцелан. Основните им компоненти на кристална фаза са и съответно. Порцеланът от талк има отлична електрическа изолация и ниска цена и е типичен порцелан за високочестотни устройства, използван в радиочестотните ленти. Алуминиевият порцелан е вид високочестотен, високотемпературен и високоякостен порцелан за устройства с по-добра електрическа изолация. Неговите електрически и физични свойства се увеличават с увеличаване на съдържанието на алуминиев оксид. Обикновено се използва порцелан с високо съдържание на алуминий, съдържащ 75%, 95%и 99%алуминий. В някои силно взискателни интегрални схеми се използва дори чист корунд порцелан със съдържание на алуминиев оксид 99,9%, чиито свойства са подобни на монокристалите на сапфир. Недостатъците на порцелана с високо съдържание на алуминиев оксид, особено на чистия корунд, са трудностите при производството, високата температура на изпичане и високата цена.

Съществува и вид порцелан с висока топлопроводимост, представен от берилиев оксид (BeO) в порцелана на устройството. Топлопроводимостта при стайна температура на порцелана от берилиев оксид, съдържаща BeO95%, е същата като тази на метала. Берилиевият оксид също има добри диелектрични свойства, устойчивост на температура и висока механична якост. Недостатъкът е, че суровината на BeO е много токсична, а керамичният материал има висока температура на изпичане, което ограничава приложението му. Порцеланът от борен нитрид (BN) и порцеланът от алуминиев нитрид (AlN) също са порцелани с висока топлопроводимост. Въпреки че тяхната топлопроводимост не е толкова добра като тази на порцелана от берилиев оксид, те са нетоксични, обработваемостта и диелектричните свойства са добри и могат да се използват за високочестотни и мощни транзистори. Използва се за разсейване на топлина и изолация в мащабни интегрални схеми.

Разработи един вид горещо пресована керамика със SiC като основен материал и легирана с малко количество BeO и други примеси. Този вид керамика има отлични изолационни свойства и нейната топлопроводимост е по -висока от тази на порцелана от берилиев оксид с чистота 99%. Коефициентът на термично разширение е близък до този на силициевите монокристали в широк температурен диапазон и се очаква да се използва в мащабни интегрални схеми с голямо разсейване на мощността.

Порцеланът с ниско-алкален фелдшпат, който се използва като матрица от въглеродни филми и резистори от метални филми, също е важно и евтино порцеланово устройство, но неговата диелектрична загуба е голяма и не е подходяща за използване при високи честоти.