เทคโนโลยีฟิล์มชนิดหนา-เป็นกระบวนการที่สร้างวงจรที่มีการบูรณาการสูงโดยการฝากสารที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ตัวต้านทาน และไดอิเล็กตริกไว้บนพื้นผิว เช่น เซรามิก ผ่านการพิมพ์สกรีน การเผาผนึก และขั้นตอนอื่นๆ มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและการใช้งานเฉพาะทาง ซึ่งมีรายละเอียดด้านล่างในแง่ของจุดแข็งทางเทคนิคและสถานการณ์การใช้งาน
ข้อได้เปรียบหลักของเทคโนโลยีฟิล์มหนา-
1. การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ความเสถียรต่ออุณหภูมิสูง-: การใช้ซับสเตรตเซรามิกอะลูมินา (Al₂O₃) หรืออะลูมิเนียมไนไตรด์ (AlN) ที่มีค่าการนำความร้อนสูง (สูงถึง 180 W/(m·K) สำหรับ AlN) และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ที่เข้ากันกับชิปซิลิกอน ทำให้รองรับช่วงอุณหภูมิการทำงานที่ -55 องศาถึง +200 องศา ซึ่งสูงกว่า PCB ทั่วไปมาก (ซับสเตรต FR4 ถูกจำกัดไว้ที่ 150 องศา )
ความต้านทานต่อการสั่นสะเทือนและการกัดกร่อน: โครงสร้างพันธะไร้สารตะกั่ว-ช่วยลดความเสี่ยงที่ข้อต่อโลหะบัดกรีจะล้มเหลว เมื่อใช้ร่วมกับบรรจุภัณฑ์สุญญากาศไททาเนียมอัลลอยด์ ก็สามารถทนต่อแรงดันสูงได้ถึง 140 MPa และแรงกระแทกสูงถึง 10,000 ม./วินาที² เหมาะสำหรับการขุดเจาะใต้หลุม การบินและอวกาศ และสถานการณ์อื่นๆ
2. ความหนาแน่นของพลังงานสูงและประสิทธิภาพทางไฟฟ้า
Power handling capability: With a film thickness of 10–100 μm, it tolerates high voltages (>1 kV) and large currents (>10 A) ได้ความหนาแน่นของพลังงานที่ 30 W/in³ (เทียบกับเพียง 15 W/in³ สำหรับ PCB แบบดั้งเดิม)
การออกแบบ-การสูญเสียต่ำ: โดดเด่นด้วยคุณลักษณะความถี่สูง-ที่ยอดเยี่ยม ฟิล์มเพสต์หนา-ที่มีฐานเงิน- ซึ่งใช้ในตัวกรอง 5G ช่วยลดการสูญเสียการส่งสัญญาณและรองรับการสื่อสาร 6G (100–300 GHz)
3. ความยืดหยุ่นของกระบวนการและความคุ้มค่าด้านต้นทุน
การผลิตแบบเติมเนื้อจะช่วยลดของเสีย: การพิมพ์สกรีนรองรับความกว้างของเส้น 30–100 μm ซึ่งสามารถลดลงได้อีก 20 μm ด้วยการพิมพ์หินแบบฟิล์มหนา-เพื่อการเดินสายที่มีความแม่นยำสูง-
ความเข้ากันได้ของวัสดุหลาย-: ระบบเพสต์ประกอบด้วยตัวต้านทานที่ใช้เงิน ทอง ทองแดง และรูทีเนียม- ซึ่งปรับให้เข้ากับความต้องการที่หลากหลายได้ (เช่น แพลเลเดียมอัลลอยด์เงิน-สำหรับการต่อต้าน-การโยกย้าย เพสต์ทองแดงในราคาต่ำ)
4. ความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งาน
การออกแบบ-อายุการใช้งานยาวนาน: ตัวเก็บประจุแทนทาลัมอุณหภูมิสูง- (ซีรีส์ TAJ) และซิลเวอร์เพสต์ซินเทอร์ (เผาที่ 200–250 องศา ) ให้อายุการใช้งาน 1,000 ชั่วโมงที่ 200 องศา โดยมี MTBF เกิน 10,000 ชั่วโมง
สถานการณ์การใช้งานที่สำคัญ
1. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับอุณหภูมิสูง-และสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ระบบบันทึกน้ำมันขณะเจาะ (LWD): โมดูลจ่ายกำลังแบบฟิล์มหนา-ที่รวมอยู่ในกระบอกสูบโลหะผสมไทเทเนียม φ48 มม. ต้านทานอุณหภูมิสูง 200 องศาและแรงดัน 140 MPa ซึ่งส่งกำลังให้กับเซ็นเซอร์ใต้หลุมเจาะ
ยานพาหนะเชื้อเพลิง: เซ็นเซอร์ก๊าซไอเสีย (ความต้านทานการกัดกร่อนของซัลเฟอร์), วงจรกระตุ้นถุงลมนิรภัย (ความต้านทานการสั่นสะเทือน)
ยานพาหนะไฟฟ้า: เครื่องทำความร้อนแบตเตอรี่ (-ควบคุมอุณหภูมิด้วยตนเองผ่านฟิล์มหนา PTC-), เครื่องทำน้ำแข็ง- ไฟหน้า LED
2. อุปกรณ์สื่อสารความถี่สูงและไมโครเวฟ
สถานีฐาน 5G/6G: ฟิลเตอร์ฟิล์มสีเงิน-แบบหนา-ช่วยให้สามารถส่งสัญญาณสูญเสีย-ได้ต่ำ LTCC (เซรามิกยิงร่วมอุณหภูมิต่ำ-) รวมเสาอากาศและโมดูล RF สำหรับการสื่อสารคลื่นมิลลิเมตร-
ตัวแบ่งกำลังไมโครเวฟ: ชั้นเคลือบโลหะที่เป็นฟิล์มหนา-ให้การจับคู่อิมพีแดนซ์ที่สม่ำเสมอที่ความถี่การทำงานที่สูงกว่า 4 GHz
3. พลังงานและอิเล็กทรอนิกส์กำลัง
เซลล์แสงอาทิตย์: เส้นกริดสีเงินด้านข้างกว้าง 19 μm- ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการแปลงโฟโตอิเล็กทริค ด้านหลัง-การเคลือบโลหะด้วยอะลูมิเนียมเพสต์ช่วยเพิ่มการกระจายความร้อน
Power modules: SiC MOSFETs mounted on AlN substrates via Au-Sn eutectic bonding are used in 60 W switching power supplies (efficiency >86% @200 องศา )
4. การแพทย์และไบโอเซนเซอร์
การตรวจสอบกลูโคสอย่างต่อเนื่อง (CGM): อิเล็กโทรดซิลเวอร์-ซิลเวอร์คลอไรด์/คาร์บอนเพสต์ที่พิมพ์บนพื้นผิวที่ยืดหยุ่น (เช่น โพลีอิไมด์) สำหรับแพทช์เซ็นเซอร์ เช่น Dexcom G6
อุปกรณ์สวมใส่ได้: วงจรฟิล์มหนา-ที่ทนทาน-ที่ยืดได้รวมอยู่ในเสื้อผ้าอัจฉริยะสำหรับการตรวจสอบสัญญาณทางสรีรวิทยา
คุณค่าหลักของเทคโนโลยีฟิล์มหนา-อยู่ที่ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อมขั้นสูง การบูรณาการในระดับสูง และความสามารถในการออกแบบที่ยืดหยุ่น ทำให้เทคโนโลยีนี้เป็นเทคโนโลยีหลักสำหรับการสำรวจน้ำมัน การทหารและอวกาศ พลังงานใหม่ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์ ด้วยความก้าวหน้าในอนาคตในกระบวนการพิมพ์หินและชิปอุณหภูมิสูง-ในประเทศ การประยุกต์ใช้งานในอุณหภูมิสูง- ความถี่สูง- และสถานการณ์ที่ยืดหยุ่นจะได้รับการขยายเพิ่มเติม โดยส่งเสริมความนิยมของระบบอิเล็กทรอนิกส์ในสาขาที่รุนแรง เช่น โลกลึก ทะเลลึก และห้วงอวกาศ
หากคุณต้องการเรียนรู้ข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อเราทางอีเมล:marketing@qdzitn.com!