Електронний керамічний утеплювач

Електронний керамічний утеплювач

Його називають порцеляновим пристроєм, він має чудові електроізоляційні властивості і використовується як електронна кераміка для конструктивних частин, підкладок та кожухів в електронному обладнанні та пристроях. Ізоляційний пристрій з порцеляни включає різні ізолятори, рами котушок, тримачі труб, стрічкові вимикачі, опорні кронштейни конденсаторів, підкладки з інтегральної схеми та упаковки. Основними вимогами до цього виду фарфору є низька діелектрична проникність ε, малі діелектричні втрати tanδ, високий питомий опір ізоляції ρ, висока міцність на розрив E, а також хороші температурні та частотні характеристики діелектрика. Крім того, також потрібна підвищена механічна міцність і хімічна стабільність.

Серед цих типів кераміки найбільш широко використовуються тальковий фарфор та глиноземний фарфор. Їх основними компонентами кристалічної фази є і відповідно. Тальковий фарфор має чудову електричну ізоляцію і низьку вартість, і є типовим порцеляновим пристроєм з високою частотою, що використовується в діапазонах радіочастот. Глиноземний фарфор-це свого роду високочастотний, високотемпературний і високоміцний фарфоровий пристрій з кращою електричною ізоляцією. Його електричні та фізичні властивості зростають із збільшенням вмісту оксиду алюмінію. Зазвичай використовується фарфор з високим вмістом оксиду алюмінію, що містить 75%, 95%та 99%оксиду алюмінію. У деяких дуже вимогливих інтегральних схемах використовується навіть чистий корундовий фарфор з вмістом оксиду алюмінію 99,9%, властивості якого подібні до монокристалів сапфіру. Недоліками фарфору з високим вмістом оксиду алюмінію, особливо чистого корундового фарфору, є складність у виробництві, висока температура випалу та висока ціна.

Існує також тип фарфору з високою теплопровідністю, представлений оксидом берилію (BeO) у фарфоровому пристрої. Теплопровідність кімнатної температури фарфору з оксиду берилію, що містить BeO95%, така ж, як у металу. Оксид берилію також має хороші діелектричні властивості, термостійкість і високу механічну міцність. Недоліком є ​​те, що сировина BeO дуже токсична, а керамічний матеріал має високу температуру випалу, що обмежує його застосування. Фарфор з нітриду бору (BN) і фарфор з нітриду алюмінію (AlN) також є порцеляною з високою теплопровідністю. Хоча їх теплопровідність не така хороша, як у фарфору з оксиду берилію, вони нетоксичні, здатність до обробки та діелектричні властивості хороші, і їх можна використовувати для високочастотних і потужних транзисторів. Використовується для розсіювання тепла та ізоляції у великомасштабних інтегральних схемах.

Розробив своєрідну гарячепресовану кераміку з SiC як основний матеріал і легований невеликою кількістю BeO та інших домішок. Цей вид кераміки має чудові ізоляційні властивості, а її теплопровідність вища, ніж у фарфору з оксиду берилію з чистотою 99%. Його коефіцієнт теплового розширення близький до коефіцієнта монокристалів кремнію в широкому діапазоні температур і, як очікується, буде використовуватися у великомасштабних інтегральних схемах з великим розсіюванням потужності.

Фарфор з польового шпату з низьким вмістом лугу, який використовується як матриця з вуглецевої плівки та металоплівкових резисторів, також є важливим і недорогим пристроєм з фарфору, але його діелектричні втрати великі, і він не підходить для використання на високих частотах.