technical ceramic solutions

在氧化铝陶瓷基板上应用电路有哪些优势?

氧化铝陶瓷基板(陶瓷基板)广泛应用于射频和微波电子领域。其高介电常数有利于电路小型化,同时其优异的热稳定性、高基板强度和卓越的化学稳定性优于大多数其他氧化物材料。这些基板适用于各种应用,包括厚膜电路、薄膜电路、混合电路和微波元件模块。

氧化铝陶瓷基板按纯度分类,常见的纯度为 90%、96% 和 99%。主要区别在于掺杂剂的含量。掺杂剂含量越少,纯度越高。不同纯度的氧化铝基板表现出不同的电学和机械性能。一般来说,纯度越高的基板具有更高的介电常数、更低的介电损耗和更好的表面光洁度。

Innovacera 氧化铝陶瓷基板

 

氧化铝陶瓷基板在电路中的应用

① 薄膜微带电路

使用氧化铝陶瓷基板制作薄膜微带电路,可实现厚度达 3.5µm 的金层。这些电路可通过金线键合与外部电路连接。常用基板厚度包括 0.127mm、0.254mm、0.381mm 和 0.508mm。

 

② 薄膜滤波器

在氧化铝陶瓷基板上制造的薄膜滤波器通常用作各种微波模块、组件和系统中的频率选择元件。这些滤波器采用薄膜加工技术制造,包括溅射、光刻、湿法或干法刻蚀、清洗和切割。

 

③ 薄膜终端

在氧化铝陶瓷基板上设计的薄膜终端常用于微波电路模块和组件中的端口匹配,以吸收多余的反射功率。薄膜工艺中氮化钽 (TaN) 层的薄层电阻可控,从而可以制造高精度终端。它们尺寸极小,是模块小型化的理想选择。它们通常使用导电环氧树脂或金锡 (AuSn) 共晶键合连接到电路端子上。

 

④ 薄膜均衡器

氧化铝陶瓷基板上的薄膜均衡器常用于调节微波电路中的宽带功率平坦度。通过改变集成 TaN 层的薄层电阻和电阻图案设计,可以获得不同的电阻值,从而塑造器件的输出波形,补偿输入功率信号,最终实现所需的功率平坦度。

⑤ 薄膜功率分配器

氧化铝陶瓷基板上的薄膜功率分配器常用于多通道通信网络系统。它们能够按照指定的比例进行功率分配,通常具有一个输入和多个输出。薄膜功率分配器便于实现多段式超宽带设计,从而制造出体积小巧、易于集成且性能优异的器件。

⑥ 薄膜衰减器

采用氧化铝陶瓷基板设计的薄膜衰减器常用于微波射频模块中的大信号衰减,或在数字控制衰减器电路中提供多级衰减调节。它们能够在超宽带宽范围内实现高衰减平坦度,并具有稳定的性能。

⑦ 薄膜耦合器

采用氧化铝陶瓷基板设计的薄膜耦合器常用于微波模块系统中的功率检测或信号分离。可以设计具有任意弱耦合系数的耦合器。可以使用氮化钽 (TaN) 实现集成隔离负载。端口可以设计为表面贴装结构,允许直接焊接在电路板上。多段式设计使其能够在宽带宽范围内工作。

⑧ 薄膜混合耦合器(桥式耦合器)

薄膜混合耦合器,也称为 3dB 耦合器或桥式耦合器,设计在氧化铝陶瓷基板上,通常用于分离相位差为 90° 或 180° 的信号。兰格耦合器是一种常用的类型,它采用金线键合连接传输线。

⑨ 薄膜电阻器

在氧化铝陶瓷基板上制造的薄膜电阻器常用于需要高精度、低噪声和高稳定性的电路中。它们可以在微带电路制造过程中单片集成,也可以作为具有不同阻值的独立电阻器单独设计和制造。它们还可以组成电阻网络,并通过金线键合选择所需的阻值。

⑩ 薄膜电容器

薄膜电容器采用氧化铝陶瓷基板设计的电容器常用于高频滤波应用。可以根据电路需求设计任意容量的电容器。与标准表面贴装芯片电容器相比,它们的性能通常更稳定,因此非常适合高频电路。

 

Innovacera Metallized Alumina Ceramic Substrate


FAQ

氧化铝陶瓷基板因其独特的电学和物理性能组合,在射频和微波电子领域备受青睐。其高介电常数显著促进了电路小型化。此外,氧化铝还具有优异的热稳定性、高机械强度和卓越的化学稳定性,优于大多数其他氧化物材料。这些优势使其成为复杂微波元件模块中厚膜、薄膜和混合电路的理想基板材料。

Alumina ceramic substrates are classified by their purity—commonly 90%, 96%, and 99%—which is determined by the amount of dopant material. Higher purity substrates exhibit a higher dielectric constant, lower dielectric loss, and superior surface finish. Because of these distinct properties, they are extensively utilized in fabricating precise high-frequency components, including thin-film microstrip circuits, filters, power dividers, attenuators, equalizers, and couplers, enabling excellent performance and module miniaturization.

Related Products

  • Stable Electron Emission Filament Assembly

    稳定电子发射灯丝组件

    灯丝组件是扫描电子显微镜 (SEM)、透射电子显微镜 (TEM) 和质谱仪的关键部件。在分析和医学领域的质谱应用中,灯丝作为稳定可控的电子源,其性能直接影响仪器的灵敏度、分辨率和长期运行可靠性。

  • Carbon Ceramic Brake Discs

    碳陶瓷刹车盘

    Innovacera碳陶瓷刹车盘专为高速、高负荷和高温环境下的极致制动性能而设计。这些刹车盘采用先进的碳纤维增强陶瓷基复合材料制造,兼具卓越的热稳定性、低密度和出色的耐磨性,是高性能汽车和赛车应用的理想之选。

  • MCH Heater for Mass Spectrometers

    质谱仪用MCH加热器

    MCH加热器(金属陶瓷加热器,一种专为质谱仪和分析仪器设计的高性能陶瓷加热解决方案)可用作源加热器或气体通道加热元件。它能快速均匀地将液体或气体样品加热至气态,使其进入分析部分。与传统的电阻丝或PTC元件相比,MCH加热器体积更小、能效更高、温度控制更精确、响应速度更快。这有助于提高质谱分析的灵敏度和准确度,同时确保无污染的加热过程。

发送询盘