Debel{0}}tehnologija filma je postopek, ki tvori visoko integrirana vezja z nanašanjem prevodnih, uporovnih in dielektričnih past na podlage, kot je keramika, s sitotiskom, sintranjem in drugimi koraki. Ponuja izrazite prednosti v ekstremnih okoljih in specializiranih aplikacijah, ki so v nadaljevanju podrobneje opisane glede tehničnih prednosti in scenarijev uporabe.
Glavne prednosti tehnologije debelega{0}}sloja
1. Prilagodljivost na ekstremna okolja
Visoko{0}}temperaturna stabilnost: z uporabo keramičnih substratov iz aluminijevega oksida (Al₂O₃) ali aluminijevega nitrida (AlN) z visoko toplotno prevodnostjo (do 180 W/(m·K) za AlN) in koeficientom toplotne razteznosti (CTE), ki se ujema s silicijevimi čipi, podpira delovno temperaturno območje od -55 stopinj do +200 stopinj, kar daleč presega temperaturo običajni PCB (podlage FR4 omejene na 150 stopinj).
Odpornost na vibracije in korozijo: povezovalna struktura brez-svinca zmanjšuje tveganje okvare spajkalnega spoja. V kombinaciji s hermetično embalažo iz titanove zlitine lahko prenese visok tlak do 140 MPa in udarce do 10.000 m/s², kar je primerno za vrtanje v vrtini, vesoljsko in druge scenarije.
2. Visoka gostota moči in električna zmogljivost
Power handling capability: With a film thickness of 10–100 μm, it tolerates high voltages (>1 kV) and large currents (>10 A), ki dosegajo gostoto moči 30 W/in³ (v primerjavi s samo 15 W/in³ za tradicionalne PCB-je).
Zasnova z nizkimi-izgubami: z odličnimi-visokofrekvenčnimi značilnostmi paste-na osnovi srebra,-debelega filma, ki se uporabljajo v filtrih 5G, zmanjšujejo izgube pri prenosu signala in podpirajo komunikacije 6G (100–300 GHz).
3. Prilagodljivost procesa in stroškovna učinkovitost
Dodatna proizvodnja zmanjšuje količino odpadkov: Sitotisk podpira širino črte 30–100 μm, ki jo je mogoče dodatno zmanjšati na 20 μm z debelo{3}}filmsko litografijo za visoko-natančno ožičenje.
Združljivost z več-materiali: Sistemi paste vključujejo upore na osnovi srebra, zlata, bakra in-rutenija, ki se prilagajajo različnim zahtevam (npr. zlitine srebra-paladija za preprečevanje-migracije, bakrena pasta za nizke stroške).
4. Zanesljivost in življenjska doba
Zasnova z dolgo-življenjsko dobo: visoko{1}}temperaturni tantalovi kondenzatorji (serija TAJ) in sintrana srebrna pasta (sintrana pri 200–250 stopinjah) zagotavljajo življenjsko dobo 1000 ur pri 200 stopinjah, pri čemer MTBF presega 10.000 ur.
Ključni scenariji uporabe
1. Elektronska oprema za visoke-temperature in težka okolja
Sistemi za beleženje nafte med vrtanjem (LWD): Debelo{0}}plastni napajalni moduli, vgrajeni v jeklenke iz titanove zlitine φ48 mm, so odporni na 200 stopinj visoko temperaturo in 140 MPa pritisk ter napajajo senzorje v vrtini.
Vozila z gorivom: senzorji izpušnih plinov (odpornost na žveplovo korozijo), sprožilna vezja zračnih blazin (odpornost na vibracije).
Električna vozila: grelniki akumulatorjev (samo-nadzor temperature prek debele-filmske paste PTC), od-odmrzovalniki LED žarometov.
2. Visoko-komunikacijske in mikrovalovne naprave
Bazne postaje 5G/6G: filtri s srebrno-pasto debel-film omogočajo nizko-prenos signala; LTCC (Low{5}}Co-fired Ceramic) združuje antene in RF module za komunikacije z milimetrskimi-valovi.
Mikrovalovni delilniki moči: Debel{0}}slojni metalizirani sloji zagotavljajo enotno ujemanje impedance pri delovnih frekvencah nad 4 GHz.
3. Energija in močnostna elektronika
Fotovoltaične celice: 19 μm-široke spredaj-stranske srebrne mrežne črte izboljšajo učinkovitost fotoelektrične pretvorbe; metalizacija na zadnji-strani aluminijaste paste izboljša odvajanje toplote.
Power modules: SiC MOSFETs mounted on AlN substrates via Au-Sn eutectic bonding are used in 60 W switching power supplies (efficiency >86% @200 stopinj).
4. Medicinski in biosenzorji
Neprekinjeno spremljanje glukoze (CGM): Srebrove-elektrode iz srebrovega klorida/ogljikove paste, natisnjene na prožne podlage (npr. poliimid) za patch senzorje, kot je Dexcom G6.
Nosljive naprave: raztegljivo{0}}odporna debela{1}}plastna vezja, vgrajena v pametna oblačila za spremljanje fizioloških signalov.
Osrednja vrednost debelo{0}}tehnologije je v njeni izjemni odpornosti na okolje, visoki integraciji in prilagodljivih zmogljivostih oblikovanja, zaradi česar je ključna tehnologija za raziskovanje nafte, vojaško in vesoljsko, novo energijo in medicinsko elektroniko. S prihodnjimi preboji v postopkih litografije in domačih visoko{2}}temperaturnih čipih se bodo njegove aplikacije pri visokih-temperaturah, visoki-frekvenčnostih in prilagodljivih scenarijih še razširile, kar bo spodbujalo popularizacijo elektronskih sistemov na ekstremnih področjih, kot so globoka zemlja, globoko morje in globoko vesolje.
Če želite izvedeti več informacij, nas kontaktirajte preko e-pošte:marketing@qdzitn.com!