Elektronički keramički izolacijski uređaj

Elektronički keramički izolacijski uređaj

Nazvan porculanom uređaja, ima izvrsna svojstva električne izolacije i koristi se kao elektronička keramika za konstrukcijske dijelove, podloge i kućišta u elektroničkoj opremi i uređajima. Porculan izolacijskog uređaja uključuje različite izolatore, okvire zavojnica, držače cijevi, prekidače za pojaseve, nosače kondenzatora, podloge integriranih krugova i omote za pakiranje. Osnovni zahtjevi za ovu vrstu porculana su niska dielektrična konstanta ε, mali dielektrični gubitak tanδ, visoka otpornost izolacije ρ, velika čvrstoća probijanja E, te dobre temperaturne karakteristike i frekvencijske karakteristike dielektrika. Osim toga, potrebna je i veća mehanička čvrstoća i kemijska stabilnost.

Među tim vrstama keramike, porculan od talka i porculan od glinice najviše se koriste. Njihove glavne komponente kristalne faze su i. Porculan od talka ima izvrsnu električnu izolaciju i niske cijene, a tipičan je porculan visokofrekventnih uređaja koji se koristi u radiofrekvencijskim pojasevima. Porculan od glinice je vrsta visokofrekventnog porculana visoke temperature i visoke čvrstoće s boljom električnom izolacijom. Njegova električna i fizička svojstva povećavaju se s povećanjem sadržaja aluminijevog oksida. Uobičajeno se koristi porculan s visokim sadržajem glinice koji sadrži 75%, 95%i 99%glinice. U nekim visoko zahtjevnim integriranim sklopovima koristi se čak i čisti korund porculan s udjelom aluminij -oksida od 99,9%, čija su svojstva slična monokristalima safira. Nedostaci porculana s visokim sadržajem glinice, osobito čistog porculana od korunda, su poteškoće u proizvodnji, visoka temperatura pečenja i visoka cijena.

Postoji i vrsta porculana visoke toplinske vodljivosti koji je predstavljen berilijevim oksidom (BeO) u porculanu uređaja. Toplinska vodljivost sobne temperature porculana od berilijevog oksida koja sadrži BeO95% ista je kao i kod metala. Berilijev oksid također ima dobra dielektrična svojstva, temperaturnu otpornost i visoku mehaničku čvrstoću. Nedostatak je što je sirovina BeO vrlo otrovna, a keramički materijal ima visoku temperaturu pečenja, što ograničava njegovu primjenu. Porculan od bor -nitrida (BN) i porculan od aluminij -nitrida (AlN) također su porculani visoke toplinske vodljivosti. Iako njihova toplinska vodljivost nije toliko dobra kao u porculana od berilijevog oksida, netoksični su, obradiva i dielektrična svojstva su dobra te se mogu koristiti za tranzistore visoke frekvencije i velike snage. Koristi se za odvođenje topline i izolaciju u velikim integriranim krugovima.

Razvio je neku vrstu vruće prešane keramike sa SiC-om kao osnovnim materijalom i dopiran s malom količinom BeO i drugih nečistoća. Ova vrsta keramike ima izvrsna izolacijska svojstva, a toplinska vodljivost veća je od porculana od berilijevog oksida s čistoćom 99%. Njegov koeficijent toplinskog širenja blizu je koeficijenta monokristala silicija u širokom temperaturnom rasponu, a očekuje se da će se koristiti u velikim integriranim krugovima s velikim rasipanjem snage.

Porculan niskoalkalijskog feldspata, koji se koristi kao matrica otpornika od ugljičnog filma i metalnog filma, također je važan i jeftin porculanski uređaj, ali njegov je dielektrični gubitak velik i nije prikladan za uporabu na visokim frekvencijama.