La cerámica de alúmina posee una alta dureza, con una dureza Rockwell de HRA 80–90, solo superada por el diamante. Su resistencia al desgaste equivale a 266 veces la del acero al manganeso y 171,5 veces la del hierro fundido con alto contenido de cromo; En condiciones de funcionamiento idénticas, puede prolongar la vida útil del equipo al menos diez veces.
Los sustratos cerámicos de alúmina se pueden clasificar según su pureza en grados como 90% de alúmina, 96% de alúmina, 99% de alúmina y 95% de alúmina. La principal diferencia radica en la cantidad de dopaje en el sustrato - cuanto menor es el dopaje, mayor es la pureza del sustrato. Los sustratos cerámicos de alúmina de diferentes purezas exhiben variaciones en las propiedades eléctricas y mecánicas: los sustratos cerámicos de mayor-pureza generalmente tienen constantes dieléctricas más altas, menor pérdida dieléctrica y mejor suavidad superficial.
Además, los sustratos cerámicos de alúmina ofrecen ventajas como alta conductividad térmica, alta resistividad eléctrica, excelente estabilidad térmica y baja constante dieléctrica, lo que los convierte en el material elegido para los sistemas y dispositivos microelectrónicos de próxima-generación. Se han utilizado ampliamente en la industria aeroespacial, comunicaciones 5G, semiconductores de alta-potencia, iluminación LED de alta-potencia y otros campos.
El rápido desarrollo de las industrias de semiconductores y de información electrónica ha impuesto requisitos cada vez más estrictos sobre el rendimiento de los materiales centrales. Como materiales fundamentales clave con características de acoplamiento multifuncional - eléctricas, magnéticas, térmicas y mecánicas - las cerámicas electrónicas se utilizan ampliamente en componentes centrales como condensadores, filtros, sensores y sustratos de embalaje. Entre ellos, los sustratos cerámicos representan una forma de producto importante de cerámica electrónica en el campo del embalaje de semiconductores de potencia. Su conductividad térmica, resistencia mecánica, confiabilidad y precisión determinan directamente el rendimiento y la vida útil de los productos finales. Esta discusión se centra en los temas centrales del diseño de sustratos cerámicos/materiales cerámicos electrónicos, procesos de fabricación, pruebas de rendimiento y escenarios de aplicación.