AlN စပျစ်သည် အပူစီးဆင်းမှုကို စီမံခန့်ခွဲရာတွင် အထူးခြားစွာ ထင်ရှားပေါ်ထွန်းလာပြီး ၎င်း၏ အပူစီးဆင်းနှုန်းသည် ၁၇၀ မှ ၂၀၀ W/mK အထိရှိပါသည်။ အလူမီနမ်အောက်ဆိုဒ် (၂၀ မှ ၃၀ W/mK) သို့မဟုတ် ဆီလီကွန်နိုက်ထရိုက် (၁၅ မှ ၃၅ W/mK) ကဲ့သို့သော အခြားပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဤအချက်သည် အထူးသိသာစွဲမြဲစွဲမြဲဖြစ်ပါသည်။ AlN ကို ထူးခြားစေသည့်အရာသည် ၎င်း၏ ထူးခြားသော ဝူဇ်တိုက်စ် ပုံဖွဲ့စည်းမှုဖြစ်ပါသည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံသည် ပစ္စည်းအတွင်းတွင် အပူကို ထိရောက်စွာ စီးဆင်းစေပြီး လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများကို ထိခိုက်စေခြင်းမရှိစေကာ် အီလက်ထရစ်ဓာတ် ခံနိုင်အားကို ၁၄ kV/mm ခန့်တွင် ခိုင်မာစွဲမြဲစေပါသည်။ AlN ကိုအသုံးပြုသည့် ပါဝါ module များသည် ရိုးရာအောက်ဆိုဒ်စပျစ်များထက် အပူခံနိုင်အားကို ၃၀ မှ ၄၀% အထိ လျှော့နည်းစေပါသည်။ အပူစုစုပေါင်းမှုနည်းပါးခြင်းသည် ဆက်လက်အသက်တာပိုရှည်လျားစေပါသည်။ မြင့်မားသော ဖရီကျူးစီဒီဇိုင်းများကို လုပ်ကိုင်နေသူများအတွက် ဤကဲ့သို့သော ထိရောက်မှုသည် အပူချိန်ကျစေရန် အပိုပစ္စည်းများကို လိုအပ်ချက်ကို လျှော့ချပေးပါသည်။ နောက်ဆုံးရလဒ်သည် ယခင်ကထက် ပိုမိုသေးငယ်သော နေရာကို ယူပြီး ပိုမိုပေါ့ပါးပြီး ပိုမိုမြင့်မားသော စွမ်းအားကို ပိုမိုသေးငယ်သော ပက်ကေ့ချ်များအတွင်းတွင် ထည့်သွင်းနိုင်သည့် စနစ်များဖြစ်ပါသည်။
AlN သည် အလွန်ပါးလျှင်ပေါင်း ထူထဲက 90% ခန့်ရှိနေသော စွမ်းဆောင်ရည်ရှိသည့် အပူစီးဆင်းမှုကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်ပြီး ဖိုနွန် ပြန့်ကျဲမှုများက ကူးပြောင်းမှုများတွင် အတားအဆီးများ မရှိသောကြောင့် ဖြစ်ပါသည်။ အပူစုပုံခြင်းသည် အဖြစ်များသည့် ပါးလွှာသော ပိုင်းများ သို့မဟုတ် အလွှာများစွာပါဝင်သော အသုံးချမှုများတွင် ၎င်းကို ထင်ရှားစေပါသည်။ ပစ္စည်း၏ အပူဒီဇိုင်း ချဲ့ထွင်မှုနှုန်းမှာ ကယ်ဗင်လ်ကို 4.5 ppm ခန့်ရှိပြီး ဆီလီကွန်နှင့် ဆီလီကွန်ကာဘိုက်ဒ် ဒိုင်များနှစ်ခုစလုံးနှင့် ကောင်းစွာကိုက်ညီပါသည်။ ထိုကိုက်ညီမှုသည် အလူမီးနာကဲ့သို့ အတူတူမကျိန်းသော ပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပစ္စည်းများကြား အပူခုခံမှုကို 60% ခန့် လျှော့ချပေးပါသည်။ ထိုဂုဏ်သတ္တိကို တိုက်ရိုက်ကြေ мед် (DBC) ကဲ့သို့ ကောင်းမွန်သော သတ္တုပြုနည်းများနှင့် တွဲဖက်ပါက ကူးပြောင်းမှုနှုန်း 3,000 W ကျော်လွန်သော စတုရန်းမီတာလျှင် ကယ်ဗင်တစ်ခုအထိ ရရှိပါသည်။ ထိုဂုဏ်လက္ခဏာများသည် AlN ကို လေယာဉ်များရှိ ပါဝါစနစ်များ သို့မဟုတ် ပုံမှန်လည်ပတ်မှုအတွင်း စင်တီဂရိဒ် 200 ကျော်ခြားသော အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများကို ကျော်လွန်သွားသည့် အတော်လေး ခက်ခဲသော အပူပတ်ဝန်းကျင်များအတွက် သင့်တော်စေပါသည်။
ဆီလီကွန်ကာဘိုင်း (SiC) MOSFET များနှင့် ဂယ်လီယမ် နိုက်ထရိုက် (GaN) HEMT များသည် ၎င်းတို့၏ ဆက်သွယ်မှုအပူချိန်များ ကန့်သတ်ထားသော အတွင်းတွင် ရှိနေစဉ် အကောင်းဆုံးလုပ်ဆောင်နိုင်ပါသည်။ အလူမီနီယမ် နိုက်ထရိုက် (AlN) သည် ပူပိုင်းများကို ၂၀ မှ ၃၀ ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ်ခန့် လျှော့ချပေးနိုင်သည့်အတွက် ပူပိုင်းကို အလွန်ကောင်းစွာ စီးဆင်းစေသောကြောင့် ထင်ရှားပါသည်။ ဤသို့ဖြင့် ၁.၂ kV အထက်ရှိ မြင့်မားသောဗို့အား အသုံးပြုမှုများဖြစ်သည့် စက်မှုလုပ်ငန်း မော်တာများ သို့မဟုတ် ဆာဗာ ဓာတ်အားပေးစက်များတွင် ပူလွန်ကဲမှု ပြဿနာများကို ကာကွယ်ရာတွင် အလွန်ကောင်းမွန်စေပါသည်။ အာရီနီးယပ်စ် မော်ဒယ်ကဲ့သို့ ယုံကြည်စိတ်ချရမှု လေ့လာမှုများအရ ပူအိုက်မှုကို လျှော့ချခြင်းသည် ကိရိယာများ၏ သက်တမ်းကို အမှန်တကယ် ပိုမိုရှည်စေပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့် AlN ဖြင့်တွဲဖက်ထားသော SiC MOSFET များသည် 50 kHz ကြိမ်နှုန်းဖြင့် ပြောင်းလဲစဉ်တွင် စွမ်းဆောင်ရည်ကို မည်သည့်ပြင်ဆင်မှုမျိုးမျှ မလိုအပ်ဘဲ 98.5% စွမ်းဆောင်ရည်ဖြင့် ဆက်လက်လုပ်ဆောင်နိုင်ပါသည်။ AlN ၏ နောက်ထပ်အရေးကြီးသော အကျိုးကျေးဇူးတစ်ခုမှာ ကျယ်ပြန့်မှုနှုန်းများအရ ကွန်ပျူတာ ကိရိယာပစ္စည်းများနှင့် ကိုက်ညီမှုရှိခြင်းဖြစ်ပါသည်။ ဤကိုက်ညီမှုကြောင့် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော မက်ကင်းနစ် ဖိအားများကို ကာကွယ်ပေးပြီး အပူပိုင်းနှင့် အအေးပိုင်း စက်ဝိုင်းများကို ဖြတ်သန်းပြီးနောက် မိုက်ခရိုက်က်များ ဖြစ်ပေါ်ခြင်း သို့မဟုတ် ဆိုဒါ ဆက်သွယ်မှုများ ပျက်စီးခြင်းများ မဖြစ်တော့ပါ။
လျှပ်စစ်ကားများ၏ အတွန်းစနစ် အပူချိန်ထိန်းသိမ်းမှုသည် ဒဏ်ခံနိုင်ရန် အချော့အတင်း၊ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများနှင့် ဤကဲ့သို့သော အတွင်းပိုင်းစွမ်းအင်စနစ်များမှ ထုတ်လုပ်သော ပြင်းထန်သောအပူကို ကိုင်တွယ်နိုင်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ 800 ဗို့ဘက်ထရီစနစ်များတွင် စတုရန်းစင်တီမီတာလျှင် ဝပ် 500 အထိရှိသော အပူစီးကူးမှုကို ကိုင်တွယ်နိုင်သည့် အလူမီနီယမ် နိုက်ထရိုက် (AlN) အခြေခံပြားများသည် အအေးပေးစနစ်များကို အရွယ်အစား 30% ခန့် သေးငယ်စေပါသည်။ ဤပစ္စည်းသည် IGBT/SiC ဟိုက်ဘရစ် မော်ဂျူလ်များအတွင်းရှိ ဆက်သွယ်မှုအပူချိန်ကို ပုံမှန်ကျောက်မျက်ပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက စင်တီဂရိတ် 15 မှ 25 ဒီဂရီအထိ လျှော့ချပေးပါသည်။ လက်တွေ့စမ်းသပ်မှုများတွင်လည်း ထင်ရှားသော ရလဒ်များကို တွေ့ရပါသည်။ သဲကန္တာရဧရိယာများတွင် တပ်ဆင်ထားသော နေရောင်ခြည် မိုက်ခရိုအင်ဗာတာများသည် လည်ပတ်မှု ၅ နှစ်အကြာတွင် ပျက်ကွက်နှုန်း 40% ခန့် ကျဆင်းသွားကြောင်း တွေ့ရပါသည်။ AlN ပစ္စည်းများဖြင့် တပ်ဆင်ထားသော လေတိုက်စက်များသည် ဆားဓာတ်ပါသော လေ၊ စိုထိုင်းဆနှင့် စင်တီဂရိတ် 40 ဒီဂရီအေးခဲနေသော အပူချိန်များတွင် စတင်မောင်းနှင်ခြင်းကဲ့သို့သော ပြင်းထန်သော ကမ်းရိုးတန်း အခြေအနေများကို ရင်ဆိုင်ရသော်လည်း 99% အထက် အလုပ်လုပ်နိုင်မှုကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်ပါသည်။ AlN ကို ထင်ရှားစေသည့် အချက်မှာ စိုထိုင်းပြီး ညစ်ပတ်သော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်လွှတ်မှုကို ခုခံနိုင်စွမ်းရှိခြင်းဖြစ်ပြီး ထိုကြောင့် ပြန်လည်သုံးစွဲနိုင်သော စွမ်းအင်အသုံးပြုမှု အမျိုးမျိုးတွင် ယုံကြည်စိတ်ချရပြီး ခံနိုင်ရည်ရှိသော အခြေခံအဆောက်အအုံများ တည်ဆောက်ရာတွင် အလွန်အရေးပါလာပါသည်။
ပါဝါလျှပ်ကူးများ၏ ကမ္ဘာတွင် အပူစီမံခန့်ခွဲမှုကောင်းမွန်ခြင်း၊ ခက်ခဲသောအခြေအနေများကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းနှင့် ထုပ်ပိုးမှုရွေးချယ်စရာများ ပေးစွမ်းနိုင်သည့် အခြေခံပစ္စည်းများ လိုအပ်ပါသည်။ အလျူမီနီယမ် နိုက်ထရိုက် (Aluminum Nitride) သည် ဤလိုအပ်ချက်အားလုံးကို ဖြည့်ဆည်းပေးပါသည်။ ၎င်း၏ အပူစီးဆင်းမှုစွမ်းအားသည် W/mK အနေဖြင့် 170 မှ 200 အထိရှိပြီး IGBTs နှင့် thyristors ကဲ့သို့သော ပါဝါပစ္စည်းများမှ အပူကို ထိရောက်စွာ ဖယ်ရှားပေးနိုင်ပါသည်။ ထို့အပြင် အပူပြဲ့ထွက်မှု ဂုဏ်သတ္တိသည် ppm/K လျှင် 4.5 ခန့်ရှိပြီး ဆီလီကွန်နှင့် ပိုမိုခေတ်မီသော wide bandgap ဆီမီကွန်ဒပ်က်တာများနှင့် ကောင်းစွာကိုက်ညီပါသည်။ ထို့ကြောင့် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများချိန်တွင် ပစ္စည်းများ ကွေးခွန်းခြင်း သို့မဟုတ် solder joint များ ပျက်စီးခြင်းများ ဖြစ်နိုင်ခြေ နည်းပါးစေပါသည်။ ASME မှ သတ်မှတ်ထားသော စံနှုန်းများအရ အလွှာလိုက်ထုပ်ပိုးမှုများတွင် ယာဉ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိအားများ အလွန်များပြားလာပြီး အပူချိန် 100 ဒီဂရီ ပြောင်းလဲချိန်တိုင်း 0.8% ကျော်အထိ ဖြစ်ပေါ်နိုင်ပါသည်။ သို့သော် AlN ၏ အခြားပစ္စည်းများနှင့် ကိုက်ညီမှုရှိမှုကြောင့် ဤအန္တရာယ်ကို သိသိသာသာ လျှော့ချပေးနိုင်ပါသည်။ ခိုင်ခံ့မှုအရ ကားများနှင့် လေယာဉ်များတွင် တွေ့ရသော ပြင်းထန်သည့် တုန်ခါမှုများကို 50G အထိ ခံနိုင်ရည်ရှိပါသည်။ နောက်ထပ် အားသာချက်တစ်ခုမှာ AlN သည် 0.3mm အထိပါ ပါးလွှာသော လျှပ်စီးမှုကာကွယ်မှုအလွှာများကို ခွင့်ပြုပြီး လျှပ်စီးမှုကာကွယ်မှု ဂုဏ်သတ္တိများကို မထိခိုက်စေဘဲ ထုပ်ပိုးမှုအရွယ်အစားကို အနီးစပ်ဆုံး တစ်ဝက်ခန့် လျှော့ချပေးနိုင်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် လျှပ်စစ်ကားများ၏ drivetrain ပစ္စည်းများနှင့် ဓာတ်အားလိုင်းနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်စနစ်များတွင် ပစ္စည်းများကို သေးငယ်အောင်ပြုလုပ်ရန် အကောင်းဆုံးဖြစ်စေပါသည်။
EN
