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HTCC陶瓷基板：高温工艺背后的高可靠性优势解析
在5G通信、新能源汽车、航空航天等高端制造领域，电子器件对稳定性的要求日益严苛，而HTCC陶瓷基板凭借高温工艺赋予的卓越性能，成为保障设备长效日益严苛，而HTCC陶瓷基板凭借高温工艺赋予的卓越性能，成为保障设备长效运行的核心材料。这种经1500-1600℃高温共烧而成的基板，用“烈火淬炼”的工艺换来了无可替代的可靠性优势。
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陶瓷基板是昂贵易碎品？
提到 “陶瓷”，人们易联想到易碎品；提到 “电子元件”，常关联廉价材料。当二者结合成 “陶瓷基板”，不少人给它贴上 “昂贵脆弱”“冷门” 标签，但事实并非如此。今天我们就来逐一打破关于陶瓷基板的 3 个常见偏见，看看这个藏在电子设备里的 “硬核选手”，到底有多少被误解的实力。
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从卫星到医疗：陶瓷基板的 “跨界渗透” 有多惊艳
在大众认知里，陶瓷基板似乎总与新能源汽车、5G 通信等热门领域绑定，是功率器件的 “散热管家”。但很少有人知道，这个看似 “专精” 的材料，早已悄悄跨界，在卫星通信、医疗设备等高精尖领域挑起大梁。从 3.6 万公里高空的低轨卫星，到手术室里的精准医疗设备，陶瓷基板凭借其独特的性能优势，打破了一个又一个技术瓶颈。今天，我们就来揭开陶瓷基板 “跨界高手” 的面纱，看看它如何在极端环境与精密场景中绽放惊艳实力。
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大厂为何偏爱陶瓷基板？
在半导体、新能源汽车、5G通信等高端领域，陶瓷基板已成为头部大厂布局的关键组件。这一选择并非盲目跟风，而是器件向“高功率、高密度、小型化”升级的必然结果——传统树脂基板、金属基板的性能短板日益凸显，陶瓷基板则凭借散热、绝缘、耐候性等核心优势，精准破解了大厂的技术痛点，成为高端电子器件的“标配”。
高温压电陶瓷的研究
超声波检测作为无损检测领域内的五大常规检测方法之一，具有操作安全、环境污染小、易于实现自动化等优点，因此得到了广泛的应用。而超声换能器是超声无损检测中用来发射和接收超声波的重要器件。
压电超声换能器的工作原理是基于压电效应，即将电信号转换为机械振动，发射超声波；而接收到超声波后，则将机械振动转换为电信号。但是压电材料的微观结构会随着温度变化而改变，其压电性能也会受到影响。当超过某一温度（居里温度：压电性消失的临界温度）时，压电材料晶格结构会转变为立方结构，导致结构内极性变得杂乱无章、极化消退、压电性消失。所以高温会影响超声检测的准确性和可靠性。此外，高温对超声检测的影响还体现在超声波声速降低，传播过程中的衰减程度增大。在常规超声检测中，换能器和被检测件之间基本没有较大的温度差异，压电性能变化不大。但在高温环境下随着换能器与被检测件之间接触时间的增长，热量会逐渐传导到换能器，换能器温度逐渐升高，压电效应也随之逐渐减弱甚至消失。因此在高温环境下，换能器发射和接收超声波的能力会大幅度降低甚至消失，这制约了超声波检测技术在高温环境下的应用。高温压电材料由于具有高居里温度，成为了高温超声器件的研究热点。研究人员开展了大量高温压电陶瓷及高温超声换能器的研究工作。
压电陶瓷由于原料易得、价格低廉、易于加工、生产周期短等优点在超声应用领域占据主导地位。压电陶瓷制备最常用的方法为传统固相法。此外，溶胶-凝胶、水热法、熔盐法、模板生长法等诸多手段也被用来制备压电陶瓷。近年来，国内外许多研究者对如何在高温环境下进行超声检测进行了一系列研究。由于压电陶瓷在超声检测应用广泛，在制作适用于高温检测环境的换能器上具有较大的实用意义，为此高温压电陶瓷受到了广泛的研究和应用。高温压电陶瓷主要分为钙钛矿型高温压电陶瓷、铋层状结构高温压电陶瓷、钨青铜结构高温压电陶瓷等三大类。
目前大多数的高温压电陶瓷难以同时具有高居里温度与良好的压电性能。所以通过对新材料的开发和对现有材料进行制备工艺改良、掺杂改性获得兼顾居里温度和压电性能的陶瓷是现在及未来的主要研究方向。
声 明：文章内容来源于超声波智测岛。
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