在我們日常使用的電子設備，其包括智能手機、電腦和便攜式相機，而它們的大部分功能都歸于半導體和陶瓷基板材料的獨特性。于是技術陶瓷基板其獨特的物理特性，它正在成為電子行業的首選材料之一。

一、什么是技術陶瓷?

技術又名“工程”或“高級”，陶瓷是具有優異電氣、機械和熱性能的陶瓷基板材料。這些材料通過其化學成分得到增強和定制，以提供電子行業廣泛應用所需的改進和特殊性能。最常見的類型是氮化硅，即由硅和氮組成的陶瓷材料，其他由氧化鋯、鈦酸鋁或金屬基復合材料制成。

二、技術陶瓷基板如何用于電子產品。

技術陶瓷基板行業應用的支柱是部件制造水平，不同的陶瓷板成分用于制造具有絕緣、介電、壓電或磁性的各種組件，而這些材料還為大多數集成電路提供密封結構保護。

表現出低電導率的陶瓷基板組合物，例如氧化鋁是設計無源元件的理想選擇。這些類型的陶瓷用于多層陶瓷電容器或MLCC中，以分離構成組件的多層電極。它們還用于電阻器中，以熱量的形式耗散能量。其他陶瓷基板成分可以滲透磁場，使其適用于制造電感器，陶瓷與氧化鐵和碳酸鍶結合形成具有高磁性陶瓷又稱“鐵氧體”。

盡管工程陶瓷因其獨特的絕緣性能而備受青睞，但某些成分可用于制造半導體或超導材料。還有許多其他類型的技術陶瓷板具有不同的特性，適用于電子行業的各種應用-下面將介紹其中的示例。

三、技術陶瓷基板在電子行業的潛在應用

技術陶瓷板的實用特性意味著它們與電子工業的各個領域越來越相關，在接下來的三個小節中，我們將會介紹與該技術相關的行業應用的一些關鍵示例。

1、柔性電子

由于電子產品的總體趨勢似乎是小型化，電子行業不斷尋求制造越來越緊湊的電子設備。其中一種應用是印刷電路板或PCB，它可以彎曲并放置在比平坦和剛性板小得多的外殼中。柔性銅基PCB目前已經在使用，但在實踐中大多受到限制，因為大多數柔性PCB需要剛性部分來固定組件。最重要的是，柔性部分僅限于固定PCB的銅連接和互連部分。

主要理由是電子元件是剛性的，不能放置在曲面上。這是柔性陶瓷板可能蓬勃發展的一個領域。如果可以使用聚合物和陶瓷粉末的組合來制造傳統組件，那么這可能會開創一個靈活、小型化設備的新時代。

2、陶瓷基板和封裝

隨著對高度集成和功能豐富的片上系統的需求不斷增加，這當然對信號處理、功率和散熱提出了嚴格的要求，重要的材料科學研究工作已經轉向開發具有更低性能的改進陶瓷組合物。介電常數和比氧化鋁更高的導率，而氧化鋁是當今工業中使用最廣泛的基材。

建立在硅芯片又稱集成電路上的互連組件陣列傳統上使用的陶瓷基板和封裝，提供電絕緣和氣密密封的機械支撐。憑借其卓越的機械和熱性能，技術陶瓷基板可以生產改進和耐用的基材和包裝材料。

3、陶瓷超級電容器作為高密度儲能器件

近年來，超級電容器的制造取得了長足的進步。這主要是由于對比電池提供的更高效的能量存儲設備的需求，電池具有高能量密度，但充電/放電循環次數有限(即使在電動汽車中也是如此);此外，它們還受到高溫的不利影響。另一方面，超級電容器具有數百萬次充放電循環，并且在其使用壽命內退化最小。它們可以減輕電池的許多限制，盡管它們的能量存儲容量有限。

超級電容器雖然構造方式與普通電容器不同，但具有許多相同的特性。雖然這可能使它們成為電池的理想替代品，但超級電容器是基于電解質的大型設備。這意味著對于任何希望制造和擴展該技術以用于小型化設備的工程師來說，都有一個復雜的制造和設計過程。因此，需要可用于為小型設備供電的固態超級電容器，而技術陶瓷基板可能是電子行業的候選者。

四、技術陶瓷基板的增長潛力

技術陶瓷，又稱工程陶瓷——盡管它們的有用應用主要是在原材料層面——應該繼續與快速發展的電子行業相關，特別是由于它們的上述品質，例如其卓越的電氣、機械和熱特性。

技術陶瓷基板通過其化學成分得到增強和定制，以提供改進的性能，從而實現廣泛的電子應用。對高度集成和高效電子設備的日益增長的需求將繼續推動技術陶瓷材料開發的研究。

審核編輯：湯梓紅