Керамика на основе нитрида алюминия (AlN): основной материал для высокотеплопроводной электронной упаковки.

В функциональной материальной системе аддитивного производства керамики нитрид алюминия (AlN) стал ключевым материалом для решения проблем теплоотвода и изоляции в электронных устройствах, используя уникальное сочетание «высокой теплопроводности + высокой электрической изоляции». Благодаря технологиям аддитивного производства, таким как 3D-печать керамики методом фотополимеризации в ванне (SLA-керамика), AlN успешно преодолел узкое место традиционных процессов, испытывающих трудности с формированием сложных теплоотводящих структур, предоставляя эффективное и перспективное новое решение для высокоплотной упаковки в силовых полупроводниковых устройствах, системах связи 5G, электронных системах управления электромобилей и других областях.

Основные свойства нитрид алюминия

1. Высокая теплопроводность и электрическая изоляция: «золотое сочетание» для управления тепловым режимом электроники.

При комнатной температуре теплопроводность нитрида алюминия достигает 170–220 Вт/(м·К)(теоретическое значение до 320 Вт/(м·К)), что в 5–10 раз выше, чем у оксида алюминия (18–35 Вт/(м·К)), и приближается к теплопроводности металлического алюминия. При этом его объемное удельное сопротивление достигает высоких значений. 10¹⁴–10¹⁶ Ом·смОбладая превосходными электроизоляционными свойствами. Эта уникальная характеристика «теплопроводность и одновременно электроизоляция» делает его основным материалом подложки для Керамические подложки из нитрида алюминия (AlN) и Радиаторы из нитрида алюминия (AlN)Широко используется в производстве корпусов для IGBT-модулей и подложек для рассеивания тепла светодиодов.

2. Низкая диэлектрическая постоянная и низкие потери: «Гарантия стабильности» для высокочастотных сигналов.

Диэлектрическая постоянная нитрида алюминия при 1 МГц составляет 8.5–8.6с диэлектрическими потерями приблизительно равными (1–10)×10⁻⁴эффективно снижая затухание сигнала и помехи во время передачи высокочастотного сигнала. В таких продуктах, как радиочастотные устройства базовых станций 5G и Фильтры AlNЭто свойство обеспечивает стабильность сигнала в миллиметровом диапазоне частот (28/39 ГГц), гарантируя надежную поддержку высокочастотной связи.

3. Согласование коэффициентов теплового расширения: «буфер напряжений» для упаковки микросхем.

Коэффициент теплового расширения нитрида алюминия составляет приблизительно 4,2–4,5×10⁻⁶/K(при 20–100 °C), что очень близко к температуре кремниевых чипов (приблизительно). 2,6×10⁻⁶/К), силовые устройства на основе SiC и радиочастотные устройства на основе GaN. Это эффективно снижает межфазное напряжение, возникающее во время температурных циклов, предотвращая расслоение чипа. Керамические подложки из нитрида алюминия (AlN)что делает его идеальным материалом для Упаковка полупроводников третьего поколения.

4. Высокая термостойкость и химическая стабильность

Нитрид алюминия сохраняет стабильность примерно до 2200°Cв инертной атмосфере или вакууме, с температурой антиокисления приблизительно 700–800°CОн также обладает превосходной коррозионной стойкостью и устойчивостью к эрозии расплавленным металлом, что делает его пригодным для различных суровых условий эксплуатации, таких как... высокотемпературная совместно обожженная керамика (ВТХК), структурные компоненты AlN, и Тигли из нитрида алюминия.

В заключение, благодаря своим основным преимуществам — высокой теплопроводности, высокой электроизоляции, низким диэлектрическим потерям, согласованному коэффициенту теплового расширения, а также превосходной термостойкости и химической стабильности — нитрид алюминия стал незаменимым ключевым материалом в области электронной упаковки. Он играет незаменимую роль в высокотехнологичных секторах, таких как силовые полупроводники, связь 5G и электронные системы управления электромобилями. По мере развития аддитивного производства и других технологий, сценарии применения керамических изделий из нитрида алюминия будут расширяться, постоянно обеспечивая поддержку в качестве основного материала для миниатюризации, высокоплотной интеграции и повышения надежности электронных устройств.

Компания Xiamen Juci производит керамические подложки из нитрида алюминия, порошок нитрида алюминия и сопутствующие товары. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас есть какие-либо потребности.

Контакт:

Дженни Цинь / 진현혜

Телефон: +86 151-5177-8700

Идентификатор WeChat: JENNY-8866

Xiamen Juci Technology Co., Ltd.

Электронная почта: qinxianhui@chinajuci.com

Веб-сайт: www.jucialnglobal.com