Ceramica cu alumină are o duritate ridicată, cu o duritate Rockwell de HRA 80–90, a doua după diamant. Rezistența sa la uzură este echivalentă cu 266 de ori mai mare decât a oțelului cu mangan și de 171,5 ori mai mare decât a fontei cu-crom; în condiții identice de funcționare, poate prelungi durata de viață a echipamentului cu cel puțin zece ori.
Substraturile ceramice cu alumină pot fi clasificate în funcție de puritate în grade cum ar fi 90% alumină, 96% alumină, 99% alumină și 95% alumină. Principala diferență constă în cantitatea de dopare din substrat - cu cât dopajul este mai mic, cu atât puritatea substratului este mai mare. Substraturile ceramice cu alumină de diferite purități prezintă variații atât în ceea ce privește proprietățile electrice, cât și mecanice: substraturile ceramice cu puritate mai mare-au în general constante dielectrice mai mari, pierderi dielectrice mai mici și o netezime mai bună a suprafeței.
În plus, substraturile ceramice cu alumină oferă avantaje precum conductivitate termică ridicată, rezistivitate electrică ridicată, stabilitate termică excelentă și constantă dielectrică scăzută, făcându-le materialul de alegere pentru dispozitivele și sistemele microelectronice de -generație următoare. Au fost utilizate pe scară largă în industria aerospațială, comunicații 5G, semiconductori de -putere mare, iluminare cu LED de-putere mare și alte domenii.
Dezvoltarea rapidă a industriilor semiconductoare și a informațiilor electronice a impus cerințe din ce în ce mai stricte asupra performanței materialelor de bază. Ca materiale de bază cheie cu caracteristici de cuplare multifuncțională - electrice, magnetice, termice și mecanice -, ceramica electronică este utilizată pe scară largă în componentele de bază, cum ar fi condensatoare, filtre, senzori și substraturi de ambalare. Printre acestea, substraturile ceramice reprezintă o formă de produs importantă a ceramicii electronice în domeniul ambalării semiconductoarelor de putere. Conductivitatea termică, rezistența mecanică, fiabilitatea și precizia lor determină în mod direct performanța și durata de viață a produselor finite. Această discuție se concentrează pe subiectele de bază ale designului substratului ceramic/materialelor ceramice electronice, proceselor de fabricație, testării performanței și scenariilor de aplicare.