Als elektronische Keramik werden Keramiken bezeichnet, die elektrische und magnetische Eigenschaften in der Elektronikindustrie nutzen können. Elektronische Keramiken werden durch präzise Kontrolle der Oberfläche, der Korngrenzen und der Dimensionsstruktur erhalten, was letztendlich zu Keramiken mit neuen Funktionen führt. Sie verfügen über Eigenschaften wie eine gute Hochfrequenzleistung, einen weiten einstellbaren Bereich der Dielektrizitätskonstante, einen geringen dielektrischen Verlust, einen einstellbaren Temperaturkoeffizienten, eine gute Dichte und vielfältige Eigenschaften.
Elektronische Keramikmaterialien können je nach Funktion und Anwendung in fünf Kategorien eingeteilt werden: Isolierkeramik, Kondensatorkeramik, ferroelektrische Keramik, Halbleiterkeramik und Ionenkeramik.
Isolierkeramik ist eine Funktionskeramik mit hervorragenden Isolations- und mechanischen Eigenschaften, auch Gerätekeramik genannt. Zu ihren Hauptmerkmalen gehören ein geringer dielektrischer Verlust, ein hoher spezifischer Widerstand, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und stabile physikalisch-chemische Eigenschaften, wodurch sie extremen Umgebungen wie hohen Temperaturen und hohen Frequenzen standhalten können. Typische Materialien sind Aluminiumoxidkeramik und Talkkeramik. Aluminiumoxidkeramik verbessert die Isolierung durch Erhöhung des Al2O3-Gehalts (75 %–99,9 %), wobei 99,9 % reine Korundkeramik Eigenschaften aufweist, die denen von Saphir-Einkristallen nahekommen. Aluminiumoxidkeramik verfügt über eine hohe mechanische Festigkeit, einen hohen Volumenwiderstand, gute elektrische Isolationseigenschaften, hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit. Talkkeramik, die hauptsächlich aus MgSiO3 besteht, weist sowohl einen geringen dielektrischen Verlust als auch eine hohe mechanische Festigkeit auf und eignet sich daher für Hochfrequenzbänder (RF).
Mit steigenden Anforderungen an die Wärmeableitung in der Elektronikindustrie wurden Berylliumoxidkeramiken aufgrund ihrer Wärmeleitfähigkeit entwickelt, die der von metallischem Aluminium nahe kommt. Ihr Einsatz ist jedoch durch die Toxizität der Rohstoffe begrenzt. Aluminiumnitridkeramik wird aufgrund ihrer Ungiftigkeit und guten Verarbeitungseigenschaften nach und nach zum bevorzugten Wärmeableitungsmaterial für Hochfrequenz- und Hochleistungsgeräte. Das wichtigste Merkmal von Berylliumoxidkeramik ist ihre hohe Wärmeleitfähigkeit, die der von metallischem Aluminium nahe kommt, sowie gute dielektrische Eigenschaften. Sie sind hervorragende Materialien für die Herstellung von Hochleistungstransistorgehäusen, Kühlkörpern, integrierten Hochleistungsschaltkreisen und integrierten Mikrowellenschaltkreissubstraten. Allerdings schränken die Toxizität der Berylliumoxid-Rohstoffe und die hohe Brenntemperatur der Keramik ihre Einsatzmöglichkeiten ein. Auch Bornitrid- und Aluminiumnitrid-Keramiken gehören zur Kategorie der Keramiken mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Obwohl ihre Wärmeleitfähigkeit nicht so hoch ist wie die von Berylliumoxidkeramiken, sind sie ungiftig, haben gute Verarbeitungs- und dielektrische Eigenschaften und können zur Wärmeableitung und Isolierung in Hochfrequenz-, Hochleistungstransistoren und integrierten Hybridschaltkreisen verwendet werden.
