Aluminiumoxidkeramik verfügt über eine hohe Härte mit einer Rockwell-Härte von HRA 80–90, die nur von Diamant übertroffen wird. Seine Verschleißfestigkeit entspricht dem 266-fachen der von Manganstahl und dem 171,5-fachen der von Gusseisen mit hohem Chromgehalt; Unter identischen Betriebsbedingungen kann die Lebensdauer der Geräte um mindestens das Zehnfache verlängert werden.
Aluminiumoxid-Keramiksubstrate können je nach Reinheit in Qualitäten wie 90 % Aluminiumoxid, 96 % Aluminiumoxid, 99 % Aluminiumoxid und 95 % Aluminiumoxid eingeteilt werden. Der Hauptunterschied liegt in der Dotierungsmenge im Substrat -: Je geringer die Dotierung, desto höher die Substratreinheit. Aluminiumoxid-Keramiksubstrate unterschiedlicher Reinheit weisen Unterschiede in den elektrischen und mechanischen Eigenschaften auf: Keramiksubstrate höherer -Reinheit weisen im Allgemeinen höhere Dielektrizitätskonstanten, geringere dielektrische Verluste und eine bessere Oberflächenglätte auf.
Darüber hinaus bieten Aluminiumoxid-Keramiksubstrate Vorteile wie eine hohe Wärmeleitfähigkeit, einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand, eine ausgezeichnete thermische Stabilität und eine niedrige Dielektrizitätskonstante, was sie zum Material der Wahl für mikroelektronische Geräte und Systeme der nächsten Generation macht. Sie werden häufig in der Luft- und Raumfahrt, der 5G-Kommunikation, Hochleistungshalbleitern, Hochleistungs-LED-Beleuchtung und anderen Bereichen eingesetzt.
Die rasante Entwicklung der Halbleiter- und elektronischen Informationsindustrie hat immer strengere Anforderungen an die Leistung von Kernmaterialien gestellt. Als wichtige Grundmaterialien mit multifunktionalen Kopplungseigenschaften - elektrischer, magnetischer, thermischer und mechanischer - elektronischer Keramik werden sie häufig in Kernkomponenten wie Kondensatoren, Filtern, Sensoren und Verpackungssubstraten verwendet. Unter diesen stellen Keramiksubstrate eine wichtige Produktform elektronischer Keramik im Bereich der Leistungshalbleiterverpackung dar. Ihre Wärmeleitfähigkeit, mechanische Festigkeit, Zuverlässigkeit und Präzision bestimmen direkt die Leistung und Lebensdauer von Endprodukten. Diese Diskussion konzentriert sich auf die Kernthemen Keramiksubstrat/elektronisches Keramikmaterialdesign, Herstellungsprozesse, Leistungstests und Anwendungsszenarien.