Elektronisk keramisk isolasjonsenhet

Elektronisk keramisk isolasjonsenhet

Betegnet som porselen, har utmerkede elektriske isolasjonsegenskaper og brukes som elektronisk keramikk for konstruksjonsdeler, underlag og foringsrør i elektronisk utstyr og enheter. Isolasjonsenhetens porselen inneholder forskjellige isolatorer, spolerammer, rørholdere, båndbrytere, kondensatorstøttebraketter, integrerte kretsunderlag og emballasjeskall. De grunnleggende kravene til denne typen porselen er lav dielektrisk konstant ε, lite dielektrisk tap tanδ, høy isolasjonsresistivitet ρ, høy nedbrytningsstyrke E og gode dielektriske temperaturegenskaper og frekvensegenskaper. I tillegg kreves også høyere mekanisk styrke og kjemisk stabilitet.

Blant disse typer keramikk er talkporselen og aluminiumsporselen de mest brukte. De viktigste krystallinske fasekomponentene er henholdsvis og. Talkporselen har utmerket elektrisk isolasjon og lave kostnader, og er en typisk høyfrekvent enhet porselen som brukes i radiofrekvensbånd. Alumina porselen er en slags høyfrekvent, høy temperatur og høy styrke enhet porselen med bedre elektrisk isolasjon. Dens elektriske og fysiske egenskaper øker med økningen av aluminiumoksidinnholdet. Vanligvis brukes porselen med høyt aluminiumoksyd som inneholder 75%, 95%og 99%aluminiumoksyd. I noen svært krevende integrerte kretser brukes til og med rent korundporselen med et aluminiumoksydinnhold på 99,9%, hvis egenskaper ligner safir -enkeltkrystaller. Ulempene med høyt aluminiumoksydporselen, spesielt rent korundporselen, er vanskeligheter med produksjon, høy avfyringstemperatur og høy pris.

Det er også en type porselen med høy varmeledningsevne representert av berylliumoksid (BeO) i porselenet. Termisk konduktivitet ved romtemperatur for berylliumoksidporselen som inneholder BeO95% er det samme som for metall. Berylliumoksid har også gode dielektriske egenskaper, temperaturbestandighet og høy mekanisk styrke. Ulempen er at råmaterialet til BeO er veldig giftig, og det keramiske materialet har høy branntemperatur, noe som begrenser bruken. Bornitrid (BN) porselen og aluminiums nitrid (AlN) porselen er også porselen med høy varmeledningsevne. Selv om termisk ledningsevne ikke er så god som for berylliumoksidporselen, er de giftfrie, bearbeidbarhet og dielektriske egenskaper er gode og kan brukes til høyfrekvente og kraftige transistorer. Brukes til varmespredning og isolasjon i store integrerte kretser.

Utviklet en slags varmpresset keramikk med SiC som grunnmateriale og dopet med en liten mengde BeO og andre urenheter. Denne typen keramikk har utmerkede isolasjonsegenskaper, og dens varmeledningsevne er høyere enn berylliumoksidporselen med en renhet på 99%. Den termiske ekspansjonskoeffisienten er nær den for silisium-enkeltkrystaller i et bredt temperaturområde, og forventes å bli brukt i store integrerte kretser med stor effekttap.

Lavalkali-feltspat-porselen, som brukes som matrise for karbonfilm- og metallfilmmotstander, er også en viktig og billig porselen, men dets dielektriske tap er stort og det er ikke egnet for bruk ved høye frekvenser.