Tyk-filmteknologi er en proces, der danner højt integrerede kredsløb ved at afsætte ledende, resistive og dielektriske pastaer på substrater såsom keramik gennem serigrafi, sintring og andre trin. Det giver klare fordele i ekstreme miljøer og specialiserede applikationer, som er uddybet nedenfor med hensyn til tekniske styrker og anvendelsesscenarier.
Kernefordele ved tyk-filmteknologi
1. Tilpasningsevne til ekstreme miljøer
Høj-temperaturstabilitet: Ved at bruge aluminiumoxid (Al₂O₃) eller aluminiumnitrid (AlN) keramiske substrater med høj termisk ledningsevne (op til 180 W/(m·K) for AlN) og en termisk udvidelseskoefficient (CTE), der matcher siliciumchips, understøtter den et driftstemperaturområde på {, -5} grader, der langt overstiger {, -5} grader konventionelle PCB'er (FR4-substrater begrænset til 150 grader).
Vibrations- og korrosionsbestandighed: Den bly-fri bindingsstruktur reducerer risikoen for loddesamlingsfejl. Kombineret med titaniumlegering hermetisk emballage, kan den modstå højt tryk op til 140 MPa og stød op til 10.000 m/s², velegnet til boring i borehuller, rumfart og andre scenarier.
2. Høj effekttæthed og elektrisk ydeevne
Power handling capability: With a film thickness of 10–100 μm, it tolerates high voltages (>1 kV) and large currents (>10 A), hvilket opnår en effekttæthed på 30 W/in³ (sammenlignet med kun 15 W/in³ for traditionelle PCB'er).
Design med lavt-tab: Med fremragende høj-frekvensegenskaber, sølv-baserede tykke-filmpastaer, der bruges i 5G-filtre, reducerer signaltransmissionstab og understøtter 6G-kommunikation (100-300 GHz).
3. Procesfleksibilitet og omkostningseffektivitet
Additiv fremstilling reducerer spild: Serigrafi understøtter en linjebredde på 30-100 μm, som kan reduceres yderligere til 20 μm med tyk-filmlitografi til høj-kabling.
Multi-materialekompatibilitet: Pastesystemer omfatter sølv-, guld-, kobber- og ruthenium-baserede modstande, der tilpasser sig forskellige krav (f.eks. sølv-palladiumlegeringer til anti-migrering, kobberpasta til en lav pris).
4. Pålidelighed og levetid
Design med lang-levetid: Tantalkondensatorer med høj-temperatur (TAJ-serien) og sintret sølvpasta (sintret ved 200-250 grader) giver en levetid på 1000 timer ved 200 grader, med MTBF på over 10.000 timer.
Nøgleapplikationsscenarier
1. Elektronisk udstyr til høje-temperaturer og barske miljøer
Olielogning under boring (LWD)-systemer: Kraftmoduler med tyk-film integreret i φ48 mm titanlegeringscylindre modstår 200 graders høje temperaturer og 140 MPa tryk, der driver sensorer i borehullet.
Brændstofkøretøjer: Udstødningsgassensorer (svovlkorrosionsbestandighed), airbagudløserkredsløb (vibrationsmodstand).
Elektriske køretøjer: Batterivarmere (selv-temperaturkontrol via PTC tyk-filmpasta), LED-forlygter-.
2. Høj-kommunikations- og mikrobølgeenheder
5G/6G basestationer: Sølv-pasta tykke-filmfiltre muliggør signaltransmission med lavt-tab; LTCC (Low-Temperature Co-fired Ceramic) integrerer antenner og RF-moduler til millimeter-bølgekommunikation.
Mikrobølgeeffektdelere: Tykke-metalliserede filmlag giver ensartet impedanstilpasning ved driftsfrekvenser over 4 GHz.
3. Energi- og kraftelektronik
Fotovoltaiske celler: 19 μm-brede front-sølvgitterlinjer forbedrer fotoelektrisk konverteringseffektivitet; bagside-aluminiumspastametallisering forbedrer varmeafledning.
Power modules: SiC MOSFETs mounted on AlN substrates via Au-Sn eutectic bonding are used in 60 W switching power supplies (efficiency >86 % @200 grader ).
4. Medicinske og biosensorer
Kontinuerlig glukoseovervågning (CGM): Sølv-sølvchlorid-/kulstofpastaelektroder trykt på fleksible substrater (f.eks. polyimid) til patchsensorer såsom Dexcom G6.
Bærbare enheder: Stretch-resistente tykke-filmkredsløb integreret i smart beklædning til fysiologisk signalovervågning.
Kerneværdien af tyk-filmteknologi ligger i dens ekstreme miljøbestandighed, høje integration og fleksible designegenskaber, hvilket gør den til en nøgleteknologi til olieefterforskning, militær og rumfart, ny energi og medicinsk elektronik. Med fremtidige gennembrud inden for litografiprocesser og indenlandske høje-temperaturchips, vil dets anvendelser i høj-temperatur, høj-frekvent og fleksible scenarier blive udvidet yderligere, hvilket fremmer populariseringen af elektroniske systemer i ekstreme områder såsom dyb jord, dybt hav og dybt rum.
Hvis du vil vide mere, kontakt os venligst via e-mail:marketing@qdzitn.com!