
Нийлмэл хуудас субстрат гэдэг нь бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй харьцуулахад илүү сайн шинж чанартай шинэ материалыг бий болгохын тулд хоёр ба түүнээс дээш ялгаатай физик, химийн үе шатуудаас бүрдэх үндсэн материалыг хэлнэ. Дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн нөхцөлд энэ нь ихэвчлэн бат бөх, уян хатан матрицыг (металл эсвэл полимер гэх мэт) хатуу, арматурын үе шаттай (керамик хэсгүүд эсвэл утаснууд) хослуулан бат бэх, бат бөх чанар болон бусад функциональ шинж чанаруудын тэнцвэрийг олж авдаг.
Эдгээр субстратууд нь цаашдын боловсруулалтын суурь платформ эсвэл эрэлт хэрэгцээтэй хэрэглээний үндсэн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг болохын тулд бүтээгдсэн.
Тохиромжтой шинж чанарууд: Гол давуу тал нь нэг материалд байдаггүй тодорхой шинж чанаруудтай материалыг зохион бүтээх чадвар юм. Үүнд дараах зүйлсийг оновчтой болгох орно:
Өндөр бат бэхийн жингийн харьцаа: Ялангуяа нүүрстөрөгч эсвэл керамик утасаар бэхжүүлсэн полимер эсвэл металл матрицын нийлмэл материалд.
Сайжруулсан элэгдлийн эсэргүүцэл: Вольфрамын карбид эсвэл керамик зэрэг хатуу тоосонцорыг металл матрицад оруулснаар хүрдэг.
Дулаан эсвэл цахилгаан дамжуулалтыг сайжруулсан: Дамжуулагч утас эсвэл тоосонцорыг оруулснаар.
Хяналттай дулааны тэлэлт: Хагас дамжуулагчийн тэлэлтийг хангахын тулд электроникийн хувьд чухал ач холбогдолтой.
Олон үйлдэлтэй: Нэг нийлмэл хуудас нь бүтцийн дэмжлэг, элэгдэлд тэсвэртэй, дулааны зохицуулалт зэрэг олон үүргийг нэгэн зэрэг гүйцэтгэхэд зориулагдсан болно.
Анизотропи: Шинж чанаруудыг чиглэлтэй (анизотроп) байдлаар боловсруулж болно, тухайлбал, шугаман утаснуудын улмаас нэг чиглэлд хүчтэй байх нь тодорхой ачаалалтай хэрэглээнд тохиромжтой.
"Нийлмэл хуудасны субстрат" нь өргөн хүрээний ангилал юм. Гол төрлүүд нь:
Металл матрицын нийлмэл материал (MMC): Керамик хэсгүүд (жишээлбэл, цахиурын карбид, борын карбид) эсвэл утаснуудаар бэхэлсэн металл суурь (жишээ нь, хөнгөн цагаан, зэс).
Керамик матрицын нийлмэл материал (CMC): Керамик матриц (жишээ нь, цахиурын карбид) нь цул керамиктай харьцуулахад өндөр температурт онцгой хүч чадал, хугарлын бат бөх чанарыг хангадаг керамик утаснуудаар бэхэлсэн.
Полимер матрицын нийлмэл материал (PMC): Полимер давирхай (жишээ нь, эпокси) тасралтгүй утас (жишээ нь, нүүрстөрөгч, шил, арамид) -аар бэхэлсэн. Эдгээр нь сансар огторгуй, спортын бараа бүтээгдэхүүнд ашиглагддаг сонгодог "нийлмэл" хуудас юм.
Давхардсан нийлмэл материал: Олон төрлийн материалын олон давхаргыг (жишээлбэл, металл, полимер) хооронд нь холбож, давхарга бүрээс гаргаж авсан шинж чанартай хуудас үүсгэдэг.
Нийлмэл хуудасны субстрат нь өндөр технологийн үйлдвэрлэлд үндэс суурь болдог.
Электрон сав баглаа боодол: Хагас дамжуулагч чип, хэлхээний субстрат болгон ашигладаг. Жишээ нь:
Шууд барьцалдсан зэс (DBC): Эрчим хүчний модулиудад ашигладаг хоёр талдаа зэсээр холбосон керамик хуудас (Al₂O₃ эсвэл AlN гэх мэт).
Металл үндсэн ПХБ: диэлектрик давхарга, хэлхээний давхарга бүхий металл суурь (хөнгөн цагаан гэх мэт), LED гэрэлтүүлэгт ашигладаг.
Агаарын сансар ба Батлан хамгаалах: Хөнгөн, өндөр хүч чадал чухал байдаг онгоцны арьс, хиймэл дагуулын эд анги, хуягны системд зориулсан бүтцийн хавтан.
Элэгдэлд тэсвэртэй доторлогоо: Гянт болд карбид эсвэл бусад хатуу фаз агуулсан MMC хуудас нь уул уурхай, хөдөө аж ахуй, материал зөөвөрлөх зэрэгт тоног төхөөрөмжийг шугамлахад ашигладаг.
Дулааны удирдлага: Дулаан дамжуулалт өндөртэй нийлмэл материалыг (жишээ нь, Al-SiC) ашиглан өндөр хүчин чадалтай электроникийн дулаан шингээгч эсвэл тараагч болгон ашигладаг.
Дараах хүснэгтэд хурдан тоймлох гол шинж чанаруудыг нэгтгэн харуулав.
| Онцлог | Тодорхойлолт | Давуу тал |
| Үндсэн ойлголт | Хоёр ба түүнээс дээш өөр материалыг хослуулан хийсэн үндсэн хуудас. | Нэг материалын хувьд боломжгүй шинж чанарын хослол бүхий материалыг бий болгох боломжийг олгодог. |
| Гол зарчим | Синерги. Матриц ба арматур нь хамтдаа дээд зэргийн шинж чанарыг бий болгодог. | Матрицын хатуулаг, арматурын хатуулаг гэх мэт оновчтой тэнцвэрт байдалд хүрдэг. |
| Нийтлэг арматурууд | Бөөм (карбид, керамик), утас (нүүрстөрөгч, шил). | Элэгдэлд тэсвэртэй эсвэл өндөр бат бэх зэрэг өвөрмөц шинж чанарыг өгдөг. |
| Нийтлэг матрицууд | Металл (Al, Cu), Полимер (Эпокси), Керамик (SiC). | Тасралтгүй үе шатыг хангаж, бат бөх чанарыг санал болгож, арматурыг холбодог. |
| Үндсэн жолооч | Гүйцэтгэл ба функциональ байдал. | Дэвшилтэт инженерчлэлийн хувьд хөнгөн, үр ашигтай, удаан эдэлгээтэй загвар гаргах боломжийг олгодог. |
| Гол салбарууд | Электрон бараа, сансар судлал, автомашин, батлан хамгаалах, дээд зэрэглэлийн үйлдвэрлэл. | Эдгээр салбар дахь технологийн дэвшлийг бий болгох материал. |
Товчхондоо, А Нийлмэл хуудасны субстрат өндөр инженерчлэлтэй суурь материал юм. Энэ нь энгийн түүхий эд биш, харин атомын түвшнээс эхлээд тодорхой механик, дулаан, цахилгааны шинж чанаруудыг хангах зорилгоор боловсруулсан боловсронгуй платформ бөгөөд орчин үеийн өндөр гүйцэтгэлтэй хэрэглээнд зайлшгүй шаардлагатай болгодог.