Zirkonoxid verstärkte Aluminiumoxid Substrate
Neu ab 2023: Substrate aus Zirkonoxid verstärktem Aluminiumoxid (Rubalit® ZTA) begeistern durch ihre hohe Biegefestigkeit (700 MPa), eine erhöhte Zuverlässigkeit (Thermocycling) sowie eine Durchschlagfestigkeit von AC/DC: ≥ 25 kV/mm. Eingesetzt wird ZTA in industriellen Anwendungen, in xEV (Elektrofahrzeugen) sowie im Bereich der erneuerbaren Energien.
Im Mai 2023 wurde das umfassende Produktportfolio von CeramTec um das Substrat Rubalit® ZTA ergänzt. ZTA ist eine Mischkeramik – bestehend aus Aluminiumoxid-Keramik, welche wiederum mit Zirkonoxid-Partikeln verstärkt ist. Durch diese Verbindung konnten die Eigenschaften von reinem Aluminiumoxid verbessert werden. Eine gesteigerte Bruchzähigkeit, Biegefestigkeit und Durchschlagsfestigkeit machen das Substrat Rubalit® ZTA widerstandsfähiger gegen mechanische Belastung.
Die thermische Leitfähigkeit liegt bei mehr als 27 W/mK und die Durchschlagfestigkeit erreicht 25 kV/mm. Damit ist Rubalit® ZTA beispielsweise gängigen PCB-Materialien deutlich überlegen. Seine Wärmeleitfähigkeit, Temperaturbeständigkeit und Isolationsfähigkeit machen das Substrat auch zu einem idealen Material für den Einsatz in passiven Bauelementen oder Chipwiderständen.
Interesse geweckt? Warum Hersteller von Leistungselektronik das neue Keramiksubstrat Rubalit® ZTA benötigen, erklärt David Hassler, Produkt Manager E-Mobility bei CeramTec, im Kurz-Interview.
Technische Werte & Parameter
Physikalische Eigenschaften
- Dichte: ≥ 4,0 g/cm3
Eigenschaften der Oberfläche
- Ra-Wert: ≤ 0,4 µm
Mechanische Eigenschaften
- Biegefestigkeit DR Sigma 0 (3-Punkt-Methode): ≥ 700 MPa
- Bruchzähigkeit (IF Methode): ≥ 3,5 MPa*√m
- E-Modul: ≥ 310 GPa
- Vickershärte: nicht angegeben
Thermische Eigenschaften
- CTE: 100-800°C: +/- 6,9 -10,3 10-6/K
- Spezifische Wärmekapazität bei 25°C: ≥ 0,72 J/gK
- Wärmeleitfähigkeit bei 20°C: 27,0 W/mK (+/-10% Messabweichungen möglich)
Elektrische Eigenschaften
- Dielektrizitätskonstante bei 1 MHz: +/- 10,2
- Dielektrischer Verlustfaktor bei 1 MHz: ≤ 2 (10-3)
- Durchgangswiderstand bei 20 °C: ≥ 1014 Ω cm
- Durchschlagfestigkeit: ≥ 25 kV/mm
Geometrie
- Standard Größe: 7,5“ x 5,5“ (+/- 1,2%)
- Dicke: 0,25/0,32/0,5/0,63 (+/- 10%)
- Wölbung: 0,2 - 0,6 %
Substrat wie gebrannt:
- Längen- und Breitentoleranz: +/- 1,5%
- Toleranz der Dicke: +/- 12,5%
