Добра топлотна проводљивост Алуминијумски нитрид керамички део АлН керамички топлотни шант

Алуминијум нитрид (AlN) није само неоргански материјал, већ се такође сматра кључним материјалом у електронским паковањима и полупроводничким апликацијама. Његова кристална структура, у којој доминирају ковалентне везе, чини га шестоугаоним дијамантом сличним нитридом и показује широк размак у опсегу (6,2 ЕВ) и значајну енергију везања за екситон, што га чини директним полупроводником. Топлинска проводљивост алуминијумског нитрида је висока око 320 Вт / м ·K, који је упоредив са BeO и SiC, и више од 5 пута већи од Al2O3. Истовремено, његов коефицијент топлотне експанзије је компатибилан са силицијумским и галијумским арсенидом, што додатно повећава његов потенцијал за примену у области електронског паковања. Поред тога, алуминијум нитрид показује одличну електричну изолацију, механичка и оптичка својства, а нетоксичан је и отпоран на корозију на високим температурама, што даје нову наду индустрији полупроводника

Алуминијум нитрид (АН) керамички делови су напредне компоненте израђене од АН праха путем прецизног лијечења и високотемпературног синтерирања (17001900°C) ) са синтерирајућим средствима као што су Y2O3 - Да ли је то истина? Широко се користе у електроници, полупроводницима и ваздухопловству због својих изузетних топлотних, електричних и механичких својстава.

Алуминијум нитрид керамички грејач има својства високе топлотне проводности, одличне топлотне изравне и електричне изолације. АлН керамички грејач се широко користи за уређаје за производњу полупроводника, а може се користити за вакуумски испариони систем, машине за прскање и уређаје ЦВД.

Основне особине

• Трпена проводност: 170230 В/м·К), ~68× већа од Ал2О3; неке категорије достижу 260 В/м·К.
• Термичка експанзија: ~ 4.5×10−6/К, блиско одговарајући Си (3.54×10−6/К) како би се смањио термички стрес.
• Електричка изолација: Резистивност > 1014 Омцм на собној температури; остаје стабилна на високим температурама.
• Механички: Виккерсова тврдоћа ~ 1200 ХВ, гнушачка чврстоћа 300400 МПа, добра отпорност на топлотне ударе.
• Химијска стабилност: отпорна на растворени Ал/Цу, већину киселина/база; стабилна до ~1400°C у оксидирајућим окружењима.

Кључне примене

• Електронска паковања: субстрате, топлотни погонци и пакети за полупроводнике високе снаге (ИГБТ, ЛЕД, РФ модули) решава акумулацију топлоте и топлотну неисправност са Си.
• "Предоцене" су уобичајене за "процесуалне" уграде.
• Аерокосмичка и одбрамбена индустрија: Лака, високотемпературна изолација и топлотна управљања у авионици и пропулсионским системима.
• Оптоелектроника: Ласерски топлотни раширитељи и оптичке компоненте које захтевају ниску експанзију и високу топлотну проводност.

Производња и прилагођавање

Типични процес: мешање праха → обликовање (суво притискање, лијечење траке, убризгавање) → синтерирање (17001900°C са Y2O3) → прецизна обрада (слизање, лапирање, ласерско сечење). Делови се могу прилагодити у величини, дебљини, завршној површини и метализацији (нпр. директна везања бакра) како би се задовољиле специфичне потребе дизајна.

Предности у односу на алтернативе

• Безбеднији од БеО (нетоксичан).
• Боље топлотне утакмице са Си-ом него Си-Ц.
• Виша топлотна проводност од Ал2О3 са упоредивом изолацијом.

Изазови

• Виша цена од АЛ 2 О 3 ; осетљив на дефекте обраде који утичу на топлотну проводност.
• Потребна је строга контрола влаге током обраде како би се спречила хидролиза.

АлН керамички делови су критични за електронску технологију следеће генерације и високотехнолошке системе, омогућавајући ефикасно управљање топлотом и поуздану перформансу у екстремним условима.

АлН керамички топлотни шант је премијум компонента за топлотну управљање

користи се у високо-производној, високо-поузданој електроници где је истовремено потреба за максималним преносом топлоте и електричном изолацијом критична. Решава класични проблем изолационих али топлотно отпорних интерфејса пружајући

пут који је и високо проводан и изолациони.

Материјал: Алуминијум нитрид (АЛН) је напредна техничка керамика.

Кључна особина: Има изузетно високу топлотну проводност за

електрични изолатор. Високочист АлН може имати топлотну проводност која се конкурише са

метала као што је алуминијум ( ≈ 170-220 В/мК ).

Остала својства: Одличан је електрични изолатор, има коефицијент од

топлотне експанзије (ЦТЕ) која се блиско одговара силицијуму и другим

полупроводници, и има високу механичку чврстоћу и хемијску стабилност.

Примарне апликације:

• Електроника за напон: Изолационе супстрате за ИГБТ, МОСФЕТ, модуле за напон и ЛЕД пакете. Премешта топлоту из полупроводничког штампа на металну основну плочу или топлотни погон без потребе за посебном изолационом плочицом (која често има нижу топлотну проводност).
• РФ/микроталасни пакети: као окначни оквир или поклоп који пружа и херметичко запечатање и пут за топлоту да избегне из унутрашњег РФ гвожђа.
• Ласерски диодски носачи: За монтажу ласерских диода, где је ефикасна екстракција топлоте критична за перформансе и трајање живота, док се одржава електрична изолација.
• Примене за високо напон, високу фреквенцију: где су потребне и супериорне топлотне перформансе и висока диелектрична чврстоћа.

 Типични дизајн и употреба:

АлН топлотна шант често долази као прецизно обрађена плоча, размачник, или

субстрат. Можда је:

• Метализациони трагови или пади на једној или обе стране (користећи Мо-Мн или методе дебљих филмова) за лемење или лемљење на друге компоненте.
• Пролазни отвори или пролазнице за електричне везе.
• Обично се леми или леми између топле компоненте (нпр. полупроводничко гвожђе) и раствора за хлађење (нпр. бакарски топлотни погон).

Техничке спецификације