A cerâmica isolante também é chamada de cerâmica de dispositivo (ou cerâmica de montagem).
Cerâmicas isolantes são usadas como vários isolantes, peças estruturais isolantes, interruptores de banda e suportes de capacitor, invólucros de embalagem de componentes eletrônicos, substratos de circuito integrado e invólucros de embalagem.
As propriedades básicas das cerâmicas isolantes são baixa constante dielétrica, baixa perda dielétrica, alta resistividade de isolamento, alta resistência elétrica, alta resistência mecânica, boa resistência ao choque térmico, alta condutividade térmica e boa temperatura, umidade e estabilidade de frequência, etc.
As cerâmicas elétricas de alta tensão usadas em dispositivos elétricos de alta tensão também são cerâmicas isolantes.
As cerâmicas isolantes comumente usadas são cerâmicas de alumina, cerâmicas de esteatita, cerâmicas de mulita, cerâmicas de cordierita, cerâmicas de forsterita e assim por diante. Dentre elas, as cerâmicas de alumina e de esteatita são as mais utilizadas.
A cerâmica de alumina é um tipo de cerâmica para dispositivos de alta frequência, alta temperatura e alta resistência com boas propriedades de isolamento elétrico.
As principais características das cerâmicas isolantes de alumina são alta resistência mecânica, alta condutividade térmica, resistência ao desgaste, excelente desempenho de isolamento sob alta temperatura e alta frequência, propriedades químicas e físicas estáveis. As propriedades elétricas e físicas aumentam com o aumento do teor de Al2O3.
As cerâmicas isolantes de alumina comumente usadas são cerâmicas de alta alumina com teor de alumina de 75%, 80%, 95% e 99%. (cerâmicas de alumina com um teor de Al2O3 superior a 75% são chamadas de cerâmicas de alta alumina, e aquelas com um teor superior a 95% são chamadas de cerâmicas de corindo).
Cerâmicas de corindo puro com conteúdo de Al2O3 de 99,9% também são utilizadas em alguns circuitos integrados com requisitos especiais, e seu desempenho é semelhante ao do monocristal de safira.
A principal fase de cristal da cerâmica de esteatita é o MgSiO3, que tem as vantagens de alta resistência mecânica, baixa perda dielétrica e bom desempenho do processo. Cerâmica de esteatita pode ser usada para fabricar a maioria das peças do dispositivo.
Cerâmica de esteatita é uma porcelana típica de dispositivo de alta frequência com excelentes propriedades de isolamento elétrico, ampla gama de usos, preço baixo e adequada para bandas de radiofrequência.
Com o desenvolvimento da indústria eletrônica, especialmente o aumento na integração e na potência dos circuitos integrados híbridos de filme espesso e fino e circuitos integrados de micro-ondas, requisitos mais elevados foram colocados na condutividade térmica da cerâmica. Portanto, cerâmicas de alta condutividade térmica foram desenvolvidas, como cerâmicas de óxido de berílio, cerâmicas de nitreto de boro, cerâmicas de nitreto de alumínio, cerâmicas de carboneto de silício, etc.
A característica da cerâmica de óxido de berílio é a alta condutividade térmica, próxima à do alumínio, e boas propriedades dielétricas. É um bom material para transistores de alta potência, dissipadores de calor, circuitos integrados de alta potência e substratos de circuitos integrados de micro-ondas. Porém, o óxido de berílio é tóxico e a temperatura de queima mais alta limita sua aplicação.
Cerâmicas de nitreto de boro e cerâmicas de nitreto de alumínio também são cerâmicas de alta condutividade térmica. Embora sua condutividade térmica não seja tão boa quanto a das cerâmicas de óxido de berílio, não é tóxico e possui boas propriedades dielétricas e de processamento. Ele pode ser usado para dissipação de calor e isolamento em transistores de alta frequência e alta potência e circuitos integrados híbridos.
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