Di bidang elektronik, semikonduktor, perangkat listrik, dan pengemasan canggih, substrat adalah bahan penting yang membawa chip, menyediakan sambungan listrik, dan memfasilitasi pembuangan panas.Aplikasi yang berbeda memiliki persyaratan yang sangat berbeda untuk konduktivitas termal, isolasi, pencocokan ekspansi termal, dan kinerja frekuensi tinggi substrat.
Berikut ini adalah klasifikasi bahan substrat utama dan penerapan umumnya.
Diklasifikasikan berdasarkan Jenis Bahan: 6 Substrat Arus Utama
| Jenis Substrat | Materi Representatif | Konduktivitas Termal (W/m·K) | Isolasi Listrik | Aplikasi Khas |
| Substrat Organik | FR-4 (Resin Epoksi + Fiber Kaca)ABF (Film Pembuatan-Ajinomoto) | 0.3–0.5 | ✅ Bagus | •Motherboard Elektronik Konsumen• PCB Ponsel/Komputer• Substrat Pengemasan (ABF untuk CPU/GPU) |
| Substrat Logam | Berbasis-aluminium (Al)Berbasis tembaga-(Cu) | 1–2 (Integral)(Konduktivitas termal inti logam tinggi, tetapi lapisan insulasi rendah) | Membutuhkan lapisan isolasi | • Pencahayaan LED• Modul Daya• Elektronik Otomotif |
| Substrat Keramik | Aluminium Oksida (Al₂O₃)Aluminium Nitrida (AlN)Silikon Karbida (SiC) | 24–35170–220120–200 (Tetapi biasanya konduktif!) | ✅✅✅✅✅❌ (SiC adalah semikonduktor) | • Modul daya (IGBT)• braket LED• Perangkat RF• Sensor |
| Tembaga terikat langsung-(DBC) | Al₂O₃ + CuAlN + Cu | 24–35170–200 | ✅ (Insulasi lapisan keramik) | • Inverter kendaraan listrik• Inverter fotovoltaik• Penggerak motor industri |
| Pematrian logam aktif (AMB) | AlN + Cu (solder aktif) | 170–200 | ✅ | • Drive utama-EV kelas atas (platform 800V)• Transportasi kereta api |
| Substrat silikon/kaca | Silikon monokristalinKaca ultra-tipis | 1501.0 | ❌ (Si menghantarkan listrik)✅ | • Kemasan IC 2,5D/3D• Menyebarkan-Keluar• MEMS |
Panduan Pemilihan Kunci: Sesuaikan dengan Kebutuhan
✅ Membutuhkan "Konduktivitas Termal Tinggi + Isolasi Tinggi" → Pilih Substrat Keramik
Biaya-Opsi Efektif: 96% Alumina (Al₂O₃)
Biaya rendah, cocok untuk-LED berdaya sedang dan catu daya industri
Opsi-Performa Tinggi: Aluminium Nitrida (AlN)
Konduktivitas termal 6–8 kali lipat Al₂O₃, yang digunakan pada kendaraan listrik, stasiun pangkalan 5G, dan laser
Catatan: Meskipun silikon karbida (SiC) memiliki konduktivitas termal yang tinggi, silikon karbida (SiC) bersifat konduktif secara listrik dan tidak dapat langsung digunakan sebagai substrat isolasi! Ini hanya digunakan sebagai substrat (sub{0}}substrat non-pengemasan) untuk perangkat daya SiC.
✅ Untuk "frekuensi tinggi, kehilangan rendah" → Pilih keramik atau kaca khusus
LTCC (Keramik Berbahan Bakar Suhu Rendah): Digunakan dalam modul gelombang-milimeter (5G/radar)
Substrat kuarsa/kaca: Konstanta dielektrik yang stabil, digunakan dalam RF MEMS
✅ Untuk "biaya rendah + area luas" → Pilih substrat organik
FR-4: Arus utama dalam elektronik konsumen
ABF: Kemasan-CPU/GPU kelas atas (misalnya, Intel, AMD)
✅ Untuk "pembuangan panas terbaik + keandalan tinggi" → Pilih DBC/AMB
DBC di AlN: Digunakan pada inverter Tesla Model 3
AMB: Ikatan lebih kuat dari DBC, ketahanan lebih baik terhadap kelelahan termal
Ringkasan:Tidak ada media yang "terbaik", yang ada hanya media yang "paling cocok".
Elektronik Konsumen → Substrat Organik (ABF/FR-4)
Elektronika Daya → Substrat Keramik (AlN/Al₂O₃) + DBC/AMB
Komunikasi-Frekuensi Tinggi → LTCC / Kaca
Pengemasan Tingkat Lanjut → Interposer Silikon + Redistribusi Organik
Untuk kebutuhan pengolahan substrat,silakan hubungi kami.Yuchang Laser menyediakan sampel gratis untuk pengujian.
