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Tecnología de producción: Cerámica cocida a alta temperatura (HTCC)

HTCC es el acrónimo de cerámica de alta temperatura cocida. La estufa de pellets de madera de cerámica HTCC está compuesta por materiales calefactores metálicos de alto punto de fusión, como tungsteno, molibdeno o molibdeno-manganeso, y sustratos cerámicos de alúmina con un 92-96 %. La suspensión de resistencia térmica metálica se imprime sobre el cuerpo cerámico verde de colada en cinta según los requisitos de diseño. Posteriormente, se laminan varias capas del cuerpo cerámico verde y se cuece a una temperatura de 1500 a 1600 °C, con la ayuda de un 4-8 % de aditivo de sinterización, para formar el elemento calefactor cerámico de alúmina.

Se utilizan en las siguientes áreas:
1. Aplicaciones de calentamiento superiores a 750 °C, donde los cartuchos calefactores estándar habrían fallado hace tiempo.
2. Calentamiento rápido y muy preciso gracias a su masa térmica extremadamente baja. 3. Generación eficiente de gas caliente gracias a su gran superficie de transferencia de calor. Nuestra gama de calentadores abarca un amplio espectro de rendimiento (según el propósito deseado) y diversas formas estructurales patentadas. Además, el quemador de pellets de madera puede diseñarse individualmente para cada cliente y equiparse con una completa tecnología de conexión eléctrica.

Estufa de pellets de madera

Sistemas

Quemador de paja Quemador de biomasa Quemador de pellets de madera
Quemador de astillas de madera Quemador de paja Otro quemador de biomasa

Estufa de pellets de madera

• Sistemas premontados y fáciles de instalar
• Ahorro de espacio, silencioso e inmune al sobrecalentamiento (en caso de fallo del ventilador)
• Extremadamente duradera y resistente
• Mínimo consumo de energía
• Completamente aislada eléctricamente
• Sin contactos eléctricos expuestos
• Sin puntos de soldadura sensibles
• Larga duración (no se envejece)
• Tiempo de encendido: 60-90 segundos
• Disponible en 100 V / 120 V / 220 V / 240 V CA
• Completamente aislada eléctricamente sin contactos eléctricos expuestos
• Resistente a la oxidación y la corrosión
• Permite encender pellets de madera, astillas de madera, troncos partidos, paja y otra biomasa
• Cumple con las normativas RoHS y REACH sobre sustancias peligrosas

No en vano, los elementos calefactores de pellets de alta temperatura El encendedor es el sistema de encendido estándar y fiable para sistemas de calefacción de pellets en Europa; cientos de clientes satisfechos lo avalan.

Encendedores cerámicos para hornos de combustible sólido

Encendedor cerámico de 230 V

Modelo	Voltaje/	Tamaño	Conector cerámico		Cable
			Conector cerámico
	Alimentación		Cerámica	Kit metálico
INC-H1-1	230 V 210 W	90 x Φ10,5 x φ6,5 mm	Diámetro exterior 17,5 x 35/Diámetro exterior 24 x 45/Diámetro exterior 25 x 35	–	300-500 mm
INC-H1-2	230 V 225 W	90 x Φ10,5 x φ6,5 mm	Diámetro exterior 17,5 x 35/Diámetro exterior 24 x 45/Diámetro exterior 25 x 35	–	300-500 mm
INC-H1-3	230 V 240 W	90 x Φ10,5 x φ6,5 mm	DE 17,5 x 35/DE 24 x 45/DE 25 x 35	–	300-500 mm
INC-H1-4	230 V 255 W	90Φ10.5φ6.5mm	DE17.535/DE2445/DE25*35	–	300-500mm

Encendedor cerámico de alúmina de 230 V para estufa

Encendido de cerámica de alúmina de 230 Vter para estufa

Modelo	Voltaje/	Tamaño			Cable

	Potencia		Cerámica	Kit de metal
INC-H2-1	230 V 160 W	90 x Φ10,5 x φ6,5 mm	Diámetro exterior 17,5 x 35/Diámetro exterior 24 x 45/Diámetro exterior 25 x 35	G3/8»	300-500 mm
INC-H2-2	230 V 180 W	90 x Φ10,5 x φ6,5 mm	OD17.535/OD2445/OD25*35	G3/8»	300-500 mm

Calentador cerámico de alúmina de 120 V y 230 W para Quemador

Modelo	Voltaje/	Tamaño	Enchufe cerámico		Cable
			Enchufe cerámico
	Potencia		Cerámico	Kit metálico
INC-H3-1	120 V 230 W	90 x Φ10,5 x φ6,5 mm	DE 17,5 x 35/DE 24 x 45/DE 25 x 35	G3/8»	300-500 mm

Encendedor de pellets para quemador de biomasa, 230 V, 300 W, 350 W

Modelo	Voltaje/	Tamaño	Enchufe cerámico
			Enchufe cerámico
	Alimentación		Cerámica	Kit de metal
INC-H4-1	230 V 350 W	108 x 11,5 x 6,5 mm	Diámetro exterior 17,5 x 35	–	300-500 mm
INC-H4-2	230 V 300 W	108 x Φ11,5 x φ6,5 mm	Diámetro exterior 17,5 x 35	–	300-500 mm

Calentador cerámico de alta temperatura de 150 W, 170 W y 230 W

Modelo	Voltaje	Tamaño	Enchufe cerámico
			Enchufe cerámico
	/Alimentación		Cerámica	Observación
INC-H5-1	230 V 150 W	70 x 10,5 x 6,5 mm	Diámetro exterior 6,5 x 35 mm	Capacidad de conexión	300-500 mm
INC-H5-2	230 V 170 W	70 x Φ10,5 x φ6,5 mm	Diámetro exterior 6,5 x 35	Capacidad de conexión	300-500 mm
INC-H5-3	230 V 230 W	70 x Φ84-133 x φ6,5 mm	Diámetro exterior 6,5 x 35		300-500 mm
INC-H5-4	230 V 150 W	70 x 10,5 x 6,5 mm	Diámetro exterior 6,5 x 35	Conectividad	300-500 mm

Calentador de cerámica de alúmina

Calentador cerámico de nitruro de silicio de INNOVACERA

Innovacera es un fabricante profesional de materiales y piezas cerámicas avanzadas. Los calentadores cerámicos también son nuestra especialidad. Además de los encendedores cerámicos de alúmina, también ofrecemos encendedores cerámicos de nitruro de silicio.

Características de los encendedores de Si₃N₄:

Encendedor cerámico de nitruro de silicio

1. El encendedor cerámico de nitruro de silicio es la aplicación más reciente y avanzada de la tecnología de encendido por superficie caliente.

2. El nitruro de silicio presenta ventajas excepcionales:
> Alta temperatura de trabajo
> Alta velocidad de calentamiento
> Compacto y resistente
> Larga vida útil

3. El voltaje de funcionamiento de los encendedores de nitruro de silicio varía de 4 V a 240 V, y la potencia varía de 10 W a 750 W.

Aplicaciones del elemento calefactor de nitruro de silicio:
1. Equipos de calefacción a gas y calentadores de agua
2. Estufas de gas
3. Equipos de calefacción de combustible
4. Quemadores de gas
5. Quemadores para uso comercial/investigación

La potencia y el voltaje de entrada del calentador de nitruro de silicio se pueden personalizar según sus necesidades. Si tiene alguna necesidad, ¡contáctenos sin dudarlo!

Calentador cerámico de nitruro de silicio

Cerámica metalizada de película gruesa

Piezas de cerámica metalizada de alúmina

Innovacera ofrece Cerámica metalizada de película gruesa. La metalización consiste en un recubrimiento de material metálico con buena adhesión sobre la cerámica. A continuación, se puede aplicar una capa de difusión de barrera de níquel (Ni) electrolítico puro. La tercera capa de oro (Au) u otro metal precioso da como resultado un conjunto de cerámica y metal herméticamente sellado, listo para el proceso de soldadura fuerte o fuerte. Las secciones no metalizadas de la pieza también pueden esmaltarse.

Piezas de cerámica metalizada

Especificación
Materiales cerámicos: 95 %, 99 % alúmina, AlN, BeO
Materiales de metalización: Mo/Mn; W/Mn (solo BeO)
Espesor de metalización: 25 ± 10 µm; 8-15 µm (W/Mn)
Materiales de recubrimiento: Ni/Ag/Au
Espesor de recubrimiento: 2-10 µm
Resistencia total del pasador: 4200 kgf/cm² promedio (con pasador de Φ3,0 mm)

Beneficios
• Unión fuerte y robusta
• Mínima deformación del sustrato
• Aplicabilidad universal para la unión de cerámica y metal
• Altas velocidades de procesamiento
• Recubrimiento, espesor y densidad uniformes

Aplicaciones
• Paso de paso Aisladores
• Cabezales
• Tomacorrientes de alta potencia
• Discos aislantes
• Anillos y cilindros aislantes
• Productos precipitadores
• Interruptores de potencia
• Interruptores de vacío
• Carcasas de SCR
• Ventanas
• Tubos de rayos X

Composición cerámica típica
Componentes cerámicos de alúmina: 95 %, 99 %
Sustrato cerámico metalizado de AlN
Sustrato cerámico metalizado de BeO

Piezas de cerámica metalizada de alúmina

Crisol cerámico de nitruro de aluminio (AlN)

Gracias a su alta conductividad térmica (≥170 W/m·k), los crisoles cerámicos de nitruro de aluminio se pueden utilizar para la conducción de calor y lograr efectos de calentamiento. Su uso es amplio en equipos electrónicos, como la atomización de gases.

Los crisoles de nitruro de aluminio también se pueden utilizar como recipientes para la evaporación al vacío y la fundición de metales, siendo especialmente adecuados para crisoles de evaporación al vacío para ALN.
Dado que los crisoles cerámicos de nitruro de aluminio se calientan al vacío con baja presión de vapor, no contaminan el aluminio incluso si se descomponen.
En la industria de semiconductores, el uso de un crisol de nitruro de aluminio en lugar de un crisol de cuarzo para sintetizar arseniuro permite eliminar por completo la contaminación de Si a GaAs y obtener productos de alta pureza.

Crisoles cerámicos de nitruro de aluminio

Otras aplicaciones típicas de la cerámica de nitruro de aluminio
1. Aplicación en dispositivos de comunicación óptica
2. Refrigeradores especializados
3. Industria LED
4. Módulos electrónicos automotrices
5. Módulo de potencia de alta eficiencia
6. Aplicaciones de microondas de alta frecuencia

[caption id=»attachment_26515″ align=»alignnone» Componentes cerámicos de nitruro de aluminio

Materiales cerámicos utilizados en la industria de fabricación de rodamientos: materiales de nitruro de silicio

Los rodamientos cerámicos de nitruro de silicio se utilizan principalmente en cuatro aspectos:
1. Rodamientos de alta velocidad;
2. Rodamientos de alta temperatura;
3. Rodamientos de vacío;
4. Rodamientos resistentes a la corrosión.

La razón por la que los rodamientos de bolas cerámicos de nitruro de silicio pueden funcionar en entornos y condiciones especiales se debe exclusivamente al rendimiento de la cerámica de nitruro de silicio. La cerámica de nitruro de silicio ofrece las siguientes ventajas:

1. Alta velocidad
El peso del material cerámico es solo el 40% del peso del acero, y su baja densidad permite que el rodamiento sea ligero y de alta velocidad. Esto permite que el rodamiento cerámico suprima el aumento de la carga del elemento rodante y el deslizamiento causado por la fuerza centrífuga cuando gira a alta velocidad. La velocidad de los rodamientos cerámicos es de 1,3 a 1,5 veces mayor que la de los rodamientos de acero, y su valor DN puede alcanzar los 3 millones.
2. Alta rigidez
El módulo elástico de la cerámica de nitruro de silicio es mucho mayor que el del metal, que es 1,5 veces mayor, por lo que la deformación elástica tras la tensión es baja y la rigidez relativa a la carga es alta, lo que puede aumentar la rigidez entre un 15% y un 20%, reduciendo así el coste de la máquina herramienta.
3. Larga vida útil
Además, la resistencia mecánica de la cerámica de nitruro de silicio es considerable, y su resistencia a la tracción y a la flexión son equivalentes a las de los metales. Si bien su resistencia a la compresión es extremadamente alta, de 5 a 7 veces mayor que la de los materiales metálicos, especialmente en condiciones de alta temperatura, mantiene una alta resistencia y dureza, que se mantiene prácticamente inalterada incluso a 1200 °C. En caso de mezcla de materias extrañas, las bolas de cerámica rara vez causan fallas por desconchado. Por lo tanto, los rodamientos cerámicos con buena resistencia a la indentación suelen tener una vida útil más larga. La vida útil de los rodamientos de acero es generalmente de 3 a 5 veces mayor que la de los rodamientos de acero.

4. Baja radiación térmica
Dado que el coeficiente de fricción de los materiales cerámicos de nitruro de silicio es bajo, aproximadamente el 30 % del acero estándar para rodamientos, en comparación con los materiales metálicos, la cerámica de nitruro de silicio tiene una conductividad térmica deficiente, por lo que el calor generado por los rodamientos cerámicos es bajo durante el funcionamiento, lo que permite prolongar la vida útil de la grasa.

Silicon Nitride Ball Bearing

Boquillas atomizadoras de gas de zirconio estabilizado con magnesio

Las boquillas atomizadoras de gas de zirconio estabilizado con magnesio se utilizan principalmente en la industria pulvimetalúrgica, fundiendo polvos metálicos ferrosos y no ferrosos, como polvos de cobre, polvos de aleaciones a base de níquel, polvos de acero inoxidable, polvos de hierro y otros polvos de superaleaciones.
Innovacera puede suministrar diferentes combinaciones de estabilizadores y granos según los diferentes requisitos de calidad.
Las boquillas atomizadoras Innovacera presentan mayor densidad, excelente resistencia a la erosión a altas temperaturas, al aplastamiento de líquidos metálicos y estabilidad al choque térmico.

Innovacera ofrece boquillas atomizadoras de diversas formas y tamaños, que también se personalizan individualmente según las necesidades del cliente.

Innovadera también ofrece boquillas de nitruro de boro compuesto.

Atomización de gas

Usos y características del sustrato cerámico

Sustrato cerámico se refiere a una lámina de cobre unida directamente a la superficie de un sustrato cerámico de alúmina (Al₂O₃) o nitruro de aluminio (AlN) (de una o dos caras) a alta temperatura sobre una placa de proceso especial. Este sustrato compuesto ultrafino ofrece un excelente aislamiento eléctrico, alta conductividad térmica, excelente soldadura blanda y alta resistencia de adhesión, y puede grabarse en diversos gráficos, como placas de circuito impreso (PCB), con una gran capacidad de conducción de corriente. Por lo tanto, el sustrato cerámico se ha convertido en el material básico de la tecnología de estructura de circuitos electrónicos de alta potencia y la tecnología de interconexión.

Uso:
Módulo semiconductor de alta potencia; Refrigerador de semiconductores, calentador electrónico; Circuito de control de potencia, circuito de mezcla de potencia.
Módulo de potencia inteligente; Fuente de alimentación conmutada de alta frecuencia, relé de estado sólido.
Componentes electrónicos para automoción, aeroespacial y militar.
Módulo de panel solar; Centralita privada de telecomunicaciones, sistema de recepción; Láser y otros productos electrónicos industriales.

Características:
Resistente a la tensión mecánica, forma estable; Alta resistencia, alta conductividad térmica, alto aislamiento. Fuerte fuerza de unión y anticorrosión.
Excelente rendimiento en ciclos térmicos, con tiempos de ciclo de hasta 50.000, alta fiabilidad.
La placa PCB (o sustrato IMS) se puede grabar en diversas estructuras gráficas; sin contaminación.

Sustrato cerámico Rango de temperatura de uso: -55 °C ~ 850 °C; su coeficiente de expansión térmica es similar al del silicio, lo que simplifica la producción de módulos de potencia.

Sustrato cerámico de nitruro de aluminio

4 tipos de cerámicas semiconductoras y características

Las cerámicas semiconductoras se refieren a cerámicas con propiedades semiconductoras y una conductividad de aproximadamente 10⁻¹ …

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1. Cerámicas termosensibles: también conocidas como cerámicas de termistor, se refieren a cerámicas cuya conductividad eléctrica cambia significativamente con Temperatura. Entre ellos, los tubos cerámicos semiconductores termosensibles y las cerámicas termosensibles se utilizan principalmente en compensación de temperatura, medición y control de temperatura, detección de incendios, protección contra sobrecalentamiento y desmagnetización de televisores a color, entre otros.
2. Cerámicas fotosensibles: se refieren a las cerámicas con efectos fotoconductores o fotovoltaicos. Por ejemplo, el sulfuro de cadmio, el telururo de cadmio, el arseniuro de galio, el humo de fosfuro, el germanato de bismuto y otras cerámicas o monocristales, cuando la luz incide en su superficie, aumenta su conductancia y se utilizan principalmente como semiconductores para el control automático de interruptores ópticos y células solares. Cerámica

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3. Cerámica semiconductora de zirconio sensible a los gases
Cerámica sensible a los gases: Se refiere a Cerámicas cuya conductividad eléctrica varía según el tipo de moléculas de gas con las que entran en contacto. Cerámicas como el óxido de zinc, el óxido de estaño, el óxido de hierro, el pentóxido de vanadio, la zirconia, el óxido de níquel y el óxido de cobalto. Se utilizan principalmente para la detección de fugas, la alarma para la prevención de desastres y la medición de diferentes gases.
4. Cerámicas sensibles a la humedad: se refiere a cerámicas cuya conductividad eléctrica varía significativamente con la humedad. Cerámicas como el óxido ferroférrico, el óxido de titanio, el óxido de potasio-óxido de hierro, el cromato de magnesio-óxido de titanio y el óxido de zinc-óxido de litio-óxido de vanadio son particularmente sensibles al agua y son adecuadas para la medición y el control de la humedad.

Nuevos materiales cerámicos funcionales

Los nuevos materiales cerámicos funcionales son dieléctricos con funciones eléctricas, magnéticas, ópticas, acústicas, térmicas, mecánicas, químicas o biológicas. Existen numerosos tipos de materiales cerámicos funcionales y una amplia gama de usos, incluyendo principalmente ferroeléctricos, piezoeléctricos, dieléctricos y piroeléctricos. Los nuevos materiales cerámicos tienen diferentes funciones, como semiconductores, electroópticas y magnéticas.

cerámica de zirconio

Los nuevos materiales cerámicos funcionales son materiales básicos importantes en campos modernos de alta tecnología, como la información electrónica, los circuitos integrados, las comunicaciones móviles, la tecnología energética y la defensa nacional. La cerámica funcional y sus nuevos componentes electrónicos desempeñan un papel importante en el desarrollo de la industria de la información y en la consolidación del poder nacional integral. Revisten una importancia estratégica.

cerámica porosa de alúmina

1. Cerámica semiconductora
La cerámica semiconductora se refiere a materiales cerámicos policristalinos formados mediante tecnología cerámica. A diferencia de los semiconductores policristalinos, la cerámica semiconductora presenta una gran cantidad de límites de grano, y la semiconductorización de los granos se completa durante el proceso de sinterización, por lo que presenta una rica microestructura. Estado y diversas condiciones de proceso, especialmente adecuado para materiales sensibles. Además de los condensadores cerámicos de límite de grano semiconductor, los materiales sensibles que se utilizan actualmente incluyen principalmente materiales sensibles al calor, al voltaje, fotosensibles, sensibles a los gases y sensibles a la humedad, entre otros.
2. Material cerámico magnético
Las cerámicas magnéticas se refieren principalmente a las cerámicas de ferrita, que son óxidos compuestos principalmente de óxido de hierro y otros óxidos de hierro o tierras raras. Las ferritas son principalmente semiconductores y su resistividad es mucho mayor que la de los materiales magnéticos metálicos generales. Presentan la ventaja de una pequeña pérdida por corrientes parásitas y se han utilizado ampliamente en campos de tecnología de alta frecuencia y microondas, como la tecnología de radar, la tecnología de las comunicaciones, la tecnología espacial y la informática electrónica, entre otros.
3. Cerámica superconductora de alta temperatura
Las cerámicas superconductoras de alta temperatura se refieren a materiales cerámicos funcionales con una temperatura superconductora superior a la de los metales. Desde el gran avance en la investigación de cerámicas superconductoras en la década de 1980, la investigación y aplicación de materiales cerámicos superconductores de alta temperatura ha atraído gran atención. En los últimos diez años, la investigación de mi país en este campo se ha situado a la vanguardia mundial. Actualmente, la aplicación de materiales superconductores de alta temperatura está evolucionando hacia aplicaciones de alta corriente, electrónica y diamagnetismo.
4. Cerámica aislante
La cerámica aislante se refiere a los materiales cerámicos utilizados en equipos electrónicos para la instalación, fijación, soporte, protección, aislamiento y conexión de diversos componentes y dispositivos de radio. Se requiere que la cerámica aislante tenga alta resistividad volumétrica, bajo coeficiente dieléctrico, bajo factor de pérdida, alta rigidez dieléctrica, resistencia a la corrosión y buenas propiedades mecánicas.
La cerámica aislante se utiliza ampliamente en sustratos de circuitos, embalajes, porcelana aislante de alta frecuencia y otras industrias. Los componentes principales incluyen aisladores, bujías, materiales base para resistencias y sustratos para circuitos integrados. 5. Cerámicas Dieléctricas
Las cerámicas dieléctricas, también conocidas como cerámicas dieléctricas, se refieren a cerámicas funcionales con capacidad de polarización bajo la acción de un campo eléctrico y pueden establecer un campo eléctrico en el cuerpo durante un largo periodo de tiempo. Las cerámicas dieléctricas tienen alta resistencia de aislamiento, alta tensión no disruptiva, baja constante dieléctrica, baja pérdida dieléctrica, alta resistencia mecánica y buena estabilidad química, y se utilizan principalmente en condensadores y componentes de circuitos de microondas.

Las cerámicas dieléctricas incluyen materiales dieléctricos cerámicos como cerámicas ferrodieléctricas, cerámicas dieléctricas semiconductoras, cerámicas dieléctricas de alta frecuencia y cerámicas dieléctricas de microondas.
6. Cerámicas Nanofuncionales
Las cerámicas nanofuncionales son nuevas cerámicas funcionales con funciones antibacterianas, de activación, adsorción y filtración, que se utilizan en la purificación del aire y el tratamiento del agua, así como en la mineralización.
7. Cerámicas Piezoeléctricas
Las cerámicas piezoeléctricas se refieren aCerámicas ferroeléctricas, formadas mediante la mezcla de óxidos (óxido de circonio, óxido de plomo, óxido de titanio, etc.) a alta temperatura, sinterizadas a alta temperatura y reaccionadas en estado sólido, que poseen un efecto piezoeléctrico mediante un tratamiento de polarización de alto voltaje con corriente continua. El nombre común de cerámica piezoeléctrica es un material cerámico funcional capaz de convertir energía mecánica y eléctrica. Gracias a sus buenas propiedades mecánicas y a su estabilidad piezoeléctrica, la cerámica piezoeléctrica es un importante material funcional sensible a la fuerza, el calor, la electricidad y la luz. Se ha utilizado ampliamente en sensores, transductores ultrasónicos, microdesplazadores y otros componentes electrónicos. Los componentes piezoeléctricos de uso común incluyen sensores, encendedores de gas, alarmas, equipos de audio, equipos de diagnóstico médico y de comunicaciones, etc. El material piezoeléctrico habitual es el PZT, y los nuevos materiales cerámicos piezoeléctricos incluyen principalmente: materiales cerámicos piezoeléctricos de alta sensibilidad y alta estabilidad, materiales cerámicos electroestrictivos, materiales cerámicos piroeléctricos, etc.
8. Cerámica funcional transparente
La cerámica funcional transparente es un material funcional ópticamente transparente. Además de poseer todas las características básicas de la cerámica ferroeléctrica general, también posee excelentes efectos electroópticos. Mediante el control de componentes, se pueden presentar efectos de birrefringencia, dispersión de luz, distorsión superficial, electroestricción, piroelectricidad, fotovoltaica y fotostricción controlados eléctricamente.

alumina-ceramic-components

La cerámica transparente se puede utilizar para fabricar dispositivos electroópticos y electromecánicos, tanto militares como civiles, para diversos fines: interruptores ópticos para comunicaciones ópticas, atenuadores ópticos, etc. Aisladores, almacenamiento óptico, pantallas, localizadores de pantalla en tiempo real, acoplamiento de fibra óptica, controladores de microdesplazamiento, sensores de intensidad de luz, controladores ópticos, etc., utilizados en empalmes de fibra óptica y atenuadores ópticos.

Componentes Cerámicos de Nitruro de Boro

Con el rápido desarrollo de la ciencia de los materiales, se reconocen constantemente nuevas propiedades y aplicaciones de los materiales cerámicos funcionales. La cerámica funcional se ha utilizado ampliamente en el desarrollo energético, la tecnología espacial, la tecnología electrónica, la tecnología de sensores, la tecnología láser, la tecnología optoelectrónica, la tecnología infrarroja, la biotecnología, las ciencias ambientales y otros campos. La cerámica funcional también está evolucionando hacia el alto rendimiento, la alta fiabilidad, la multifuncionalidad, la miniaturización y la integración.

Tecnología de envasado cerámico HTCC: la clave para aplicaciones de alta potencia y alta frecuencia

En la industria electrónica moderna, los tres tipos de tecnologías de encapsulado y componentes cerámicos, HTCC, LTCC y MLCC, constituyen conjuntamente la base de los sistemas electrónicos de alto rendimiento.

Aunque todos pertenecen al sistema de tecnología cerámica multicapa, sus direcciones de aplicación y énfasis en el rendimiento son diferentes:

El HTCC se utiliza para encapsulados de alta fiabilidad y alta potencia; el LTCC destaca en la integración de circuitos multifuncionales de alta frecuencia; y el MLCC es el tipo principal de componentes pasivos de montaje superficial.

Estos tres factores contribuyen conjuntamente al desarrollo de alto rendimiento y la miniaturización de los dispositivos electrónicos modernos.

Este artículo presenta principalmente la tecnología de encapsulado HTCC:

El embalaje HTCC combina obleas de porcelana de alúmina o nitruro de aluminio con circuitos metálicos de tungsteno/molibdeno mediante un proceso de co-cocción cerámica-metal de precisión, y finalmente forma una estructura de circuito cerámico tridimensional de alta densidad y alta fiabilidad mediante etapas clave como el moldeo, la impresión, la co-cocción y el embalaje.

Los pasos clave incluyen:

(1) Preparación del sustrato cerámico (colado en cinta):

Se mezcla el polvo cerámico (como la alúmina) con aglutinantes orgánicos, plastificantes y disolventes para formar una suspensión uniforme. A continuación, se utiliza una máquina de colada para moldear una lámina de porcelana cruda de cierto espesor.

Este paso requiere un control estricto de las condiciones de secado y la viscosidad de la suspensión para garantizar un espesor uniforme y una superficie plana de la película cruda, proporcionando una base estable para la impresión y la laminación posteriores.

(2) Impresión de circuitos:

Se forman líneas conductoras y orificios pasantes en la superficie de las piezas de porcelana cruda mediante el proceso de serigrafía. El uso de tungsteno, molibdeno o sus aleaciones como conductor metálico le permite soportar el posterior proceso de co-cocción a alta temperatura.

Después de la impresión, generalmente se seca y desengrasa a baja temperatura para garantizar que el circuito metálico esté firmemente adherido, el patrón sea claro y no presente burbujas ni impurezas.

(3) Estratificación y Laminación:

Las preformas multicapa impresas se alinean y superponen con precisión, y la unión entre capas se logra mediante técnicas de prensado térmico o prensado isostático para formar una estructura de interconexión tridimensional.

La precisión de este paso afecta directamente la tolerancia dimensional del producto final y la fiabilidad de la conducción.

(4) Cocción conjunta a alta temperatura:

En una atmósfera reductora, los conductores cerámicos y metálicos se sinterizan juntos a una temperatura de aproximadamente 1600 °C para lograr una densificación sincrónica, formando así un sustrato multicapa robusto.

El producto final suele experimentar una contracción de volumen de aproximadamente el 15-20 %, por lo que es necesario tener en cuenta esta contracción durante la fase de diseño.

(5) Técnicas de posprocesamiento:

Realizan procesos como metalización, galvanoplastia, corte, soldadura, instalación de pines o sellado con gas sobre el sustrato sinterizado.

Algunos productos HTCC de alta gama también se someten a prerrecubrimiento de soldadura, refuerzo de electrodos o marcado láser para cumplir con los exigentes requisitos de aplicaciones militares, médicas o electrónicas de alta temperatura.

Ventajas técnicas

Excelente estabilidad a altas temperaturas

El encapsulado HTCC puede funcionar de forma estable durante un largo periodo de tiempo en un entorno de 300–350 °C.

Gracias a su diseño especial, puede soportar incluso temperaturas extremas a corto plazo superiores a 400 °C.

Su estructura cerámica mantiene la integridad estructural y la hermeticidad a altas temperaturas, lo cual es crucial para lograr un encapsulado electrónico de alta temperatura.

· Excelentes propiedades de aislamiento eléctrico

La matriz cerámica es un excelente material aislante, con baja constante dieléctrica y baja pérdida dieléctrica, lo que garantiza la integridad de la transmisión de señales de alta frecuencia y reduce las interferencias.

Alta resistencia mecánica y durabilidad ambiental

La estructura es robusta y soporta choques térmicos, vibraciones mecánicas y entornos corrosivos.

Su fiabilidad es mucho mayor que la de los envases de plástico convencionales y es ideal para su uso en condiciones adversas, como aplicaciones industriales y aeroespaciales.

Admite integración tridimensional de alta densidad

Al apilar varias capas de baldosas de porcelana y lograr una interconexión vertical, se puede lograr una compleja estructura de cableado tridimensional, compatible con un alto número de pines, alta frecuencia y diseños de envases miniaturizados.

Excelente rendimiento de gestión térmicaLos materiales cerámicos (especialmente el nitruro de aluminio, AlN) poseen una alta conductividad térmica, lo que permite transferir eficazmente el calor generado por el chip, aumentando así la densidad de potencia y la vida útil del dispositivo.

Campos de aplicación

· Electrónica automotriz: Se aplica en módulos de control del motor (ECU), sensores de presión y módulos de potencia de a bordo para soportar las altas temperaturas y vibraciones dentro del compartimento del motor.

· Industria y energía: Presta servicios a equipos centrales de conversión de energía, como convertidores de frecuencia y fuentes de alimentación de inversores, garantizando su funcionamiento a largo plazo a altas temperaturas y altas densidades de potencia.

· Comunicación de alta frecuencia: Como circuito de RF y portador de filtro en estaciones base 5G y sistemas de radar, garantiza la transmisión de señales de alta frecuencia con bajas pérdidas.

Tecnología de sensores: Proporciona carcasas de embalaje robustas y herméticas para diversos sensores MEMS, de gas, infrarrojos y de presión, ideales para condiciones adversas.

Equipos de alta gama: Es la solución de embalaje clave para sistemas de control de alta fiabilidad en la industria aeroespacial, electrónica militar y dispositivos médicos implantables.

Por lo tanto, ya sea para afrontar entornos adversos o para lograr el máximo rendimiento, los envases cerámicos HTCC ofrecen una solución probada y fiable.

Cuando su proyecto se somete a condiciones exigentes como alta temperatura, alta frecuencia, alta potencia o fiabilidad a largo plazo, HTCC podría ser la solución clave.

INNOVACERA se dedica a proporcionar a sus clientes soluciones profesionales de embalaje cerámico HTCC. No dude en contactarnos.

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