Fabricantes de sustratos cerámicos de nitruro de aluminio de ultra alta conductividad térmica

Fabricantes de sustratos cerámicos de nitruro de aluminio de ultra alta conductividad térmica

Descripción del Producto

Nuestro Sustratos cerámicos de nitruro de aluminio Los componentes de forma personalizada están diseñados para aplicaciones que requieren altas cargas térmicas, alto voltaje y alta fiabilidad. Con una conductividad térmica de 170–230 W/(m·K) —aproximadamente de 7 a 10 veces la de la alúmina— disipan eficientemente el calor de los dispositivos de potencia a la vez que mantienen un aislamiento eléctrico superior (>10¹⁴ Ω·cm). Su coeficiente de expansión térmica (CTE) coincide estrechamente con el del silicio, lo que minimiza la tensión térmica en las interfaces de unión y conexión del chip y, por lo tanto, prolonga la vida útil del módulo. Estos productos totalmente densos, compatibles con RoHS y libres de berilio, funcionan de forma fiable a temperaturas superiores a 800 °C y en entornos con corrosión química o por plasma intensa. Ofrecemos sustratos pulidos, sustratos metalizados (compatibles con los procesos DPC, AMB y DBC) y componentes de forma totalmente personalizada (con orificios, ranuras y geometrías escalonadas) fabricados según especificaciones precisas, con un estricto control de las dimensiones y la deformación. Cuando su aplicación requiere mayor potencia, mayor fiabilidad o un perfil más delgado, el AlN es el material de sustrato que le permite alcanzar sus objetivos.

Ventajas principales del producto

1. Conductividad térmica excepcional

La conductividad térmica teórica alcanza los 320 W/(m·K), mientras que los productos reales suelen lograr entre 170 y 200 W/(m·K) o incluso más, de 5 a 10 veces la de las cerámicas de alúmina (Al₂O₃). Disipa rápidamente el calor del chip, reduciendo significativamente las temperaturas de las uniones de los dispositivos y mejorando la fiabilidad y la vida útil de los dispositivos de potencia.

2. Coeficiente de expansión térmica adaptado al chip.

Con un coeficiente de expansión térmica de aproximadamente 4,5–5,5 × 10⁻⁶/K, es altamente compatible con los chips de silicio (Si) (aprox. 4,2 × 10⁻⁶/K). Alivia eficazmente el estrés del ciclo térmico, evitando el agrietamiento de la capa de soldadura y el desprendimiento del chip, lo que lo hace particularmente adecuado para aplicaciones de alta potencia sujetas a ciclos térmicos frecuentes.

3. Excelentes propiedades de aislamiento eléctrico.

Presenta una alta resistividad volumétrica (>10¹⁴ Ω·cm), una rigidez dieléctrica superior a 15 kV/mm y una alta tensión de ruptura. Gracias a su baja constante dieléctrica (aproximadamente 8,8) y sus bajas pérdidas dieléctricas, resulta adecuado para aplicaciones de alta frecuencia y alta tensión.

4. Excelentes propiedades mecánicas y químicas

Alta resistencia a la flexión (>300 MPa), alta dureza y resistencia al desgaste y a la presión. Químicamente estable, no tóxico y conforme a las normas medioambientales RoHS; libre de sustancias tóxicas como el BeO, lo que lo convierte en una alternativa segura a los sustratos tóxicos de óxido de berilio (BeO).

5. Excelente resistencia a altas temperaturas

Amplio rango de temperatura de funcionamiento normal (de -40 °C a 600 °C), buena estabilidad térmica y resistencia a la degradación del rendimiento.

Especificaciones comunes del producto

Tamaños estándar: 50×50, 100×100, 114×114 (4,5”), 139,7×190,5 (5,5”×7,5”) mm; Espesor: 0,25/0,38/0,5/0,635/0,75/1,0/1,5/2,0 mm;

Las opciones de personalización incluyen perforación, ranurado, escalonamiento y formas irregulares, todo ello fabricado según los planos.

Parámetros técnicos clave (valores típicos)

Tipos de productos

1. Sustratos de nitruro de aluminio AMB (Active Metal Brazing): Cuentan con una capa de cobre soldada a la superficie de AlN; ofrecen una alta resistencia de unión y una alta capacidad de conducción de corriente, lo que los convierte en la solución de encapsulado principal para módulos IGBT.

2. Sustratos de nitruro de aluminio DBC (cobre de unión directa): Cuentan con una capa de cobre unida directamente a la cerámica a altas temperaturas; ofrecen baja resistencia térmica y una corta trayectoria de conducción térmica.

3. Sustratos metalizados de película gruesa/película delgada: Adecuados para los requisitos de circuitos metalizados en aplicaciones de alta precisión y alta frecuencia.

Áreas de aplicación típicas

Electrónica de potencia: módulos de potencia IGBT, MOSFET, módulos rectificadores, servomotores, inversores fotovoltaicos, convertidores de almacenamiento de energía (PCS).

Vehículos de nueva energía: controladores de motor, cargadores a bordo (OBC), convertidores CC-CC, sistemas de gestión de baterías.

LED y optoelectrónica: encapsulado de LED de alta potencia, disipación de calor láser, equipos de curado UV.

Radiofrecuencia y comunicaciones: amplificadores de potencia para estaciones base 5G, radar, sustratos para dispositivos de microondas.

Equipos para semiconductores: máquinas de grabado, componentes de calentamiento y sujeción electrostática para equipos PVD/CVD.

¿Por qué elegirnos?

1. Utilizamos polvo de nitruro de aluminio de alta pureza y bajo contenido de oxígeno para garantizar una conductividad térmica superior y una consistencia del producto desde el origen.
2. Nuestros procesos de sinterización y metalización, ya consolidados, garantizan una excelente estabilidad entre lotes.
3. Ofrecemos opciones de personalización integrales, que incluyen grosor, dimensiones, diseño y recubrimiento.
4. Mantenemos un riguroso sistema de control de calidad, que incluye pruebas exhaustivas de conductividad térmica, deformación, resistencia de la unión y hermeticidad.
5. Ofrecemos asistencia técnica integral que abarca desde la selección de materiales y el diseño del embalaje hasta el análisis de fallos.