Gebohrte Aluminiumnitrid-Keramikscheibe: Präzisionslösung für das Wärmemanagement
Produktübersicht
Die gebohrte Keramikscheibe aus Aluminiumnitrid (AlN) von Puwei ist eine hochleistungsfähige technische Komponente, die für das kritische thermische und elektrische Management in fortschrittlichen elektronischen Verpackungen und mikroelektronischen Verpackungen entwickelt wurde. Mit präzisionsgebohrten Löchern für Montage, Verbindung oder Kühlung bietet diese Scheibe eine beispiellose Wärmeableitung (170–200 W/m·K) und zuverlässige elektrische Isolierung für mikroelektronische Hochleistungskomponenten und anspruchsvolle Leistungsgeräte . Als vielseitige blanke Keramikplatte dient sie als Grundlage für anspruchsvolle integrierte Schaltkreisbaugruppen und Sensorgehäuselösungen .
Präzisionsgebohrte AlN-Keramikscheibe mit anpassbaren Lochmustern.
Technische Spezifikationen
Unsere aus hochreinem Aluminiumnitrid hergestellten Scheiben bieten eine gleichbleibende, zuverlässige Leistung für die fortschrittliche Mikroelektronik .
Material und physikalische Eigenschaften
- Wärmeleitfähigkeit: 170–200 W/m·K (25 °C) – 8–10 x höher als Aluminiumoxid.
- Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE): 4,5x10⁻⁶/°C (RT-400°C) – entspricht Silizium.
- Dielektrizitätskonstante (εr): 8,9 bei 1 MHz.
- Spannungsfestigkeit: 15–20 kV/mm.
- Volumenwiderstand: >10¹⁴ Ω·cm.
- Biegefestigkeit: 300–400 MPa.
- Dichte: ≥3,28 g/cm³.
Präzisionsbohrungen und -abmessungen
- Lochdurchmessertoleranz: ±0,02 mm.
- Lochpositionsgenauigkeit: ±0,05 mm.
- Standardmuster: Kreisförmige/rechteckige Anordnungen; Benutzerdefinierte Layouts verfügbar.
- Oberflächenrauheit (Ra): ≤0,4 μm (wie poliert); Spiegelfinish verfügbar.
- Dickenbereich: 0,2 mm bis 2,0 mm.
Umfassende Leistungsparameter für die technische Validierung.
Kernvorteile für Ihre Anwendung
- Ultrahohe Wärmeleitfähigkeit: 170–200 W/m·K leitet aktiv Wärme von Hotspots in integrierten Schaltkreisen und Mikrowellenkomponenten ab und ermöglicht so eine höhere Leistungsdichte in kompakten Designs.
- Präzisionsbearbeitung und Toleranzen: Die Lochdurchmessertoleranz von ±0,02 mm gewährleistet eine perfekte Passform für den Einbau in Hochfrequenzmodule und Sensorgehäuse und eliminiert Ausrichtungsprobleme.
- Hervorragende elektrische Isolierung: Durchgangswiderstand >10¹⁴ Ω·cm und hohe Durchschlagsfestigkeit (15–20 kV/mm) machen es zu einem idealen Isolationselement für Hochspannungsanwendungen.
- Hervorragende mechanische und chemische Stabilität: Hohe Biegefestigkeit (300–400 MPa) und Beständigkeit gegenüber Plasma/Chemikalien garantieren Zuverlässigkeit in rauen Halbleiterumgebungen.
- Designflexibilität: Vollständig anpassbare Abmessungen, Lochmuster und Oberflächenveredelungen für Hybrid-Mikroschaltungen und thermoelektrische Kühlbaugruppen .
Produktmerkmale und Leistungsvorteile
Unübertroffenes Wärmemanagement
Die außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit (170–200 W/m·K) leitet die Wärme effizient von empfindlichen Verbindungsstellen in Leistungsgeräten und optoelektronischen Anwendungen ab. Die gebohrten Löcher erleichtern die direkte Kühlung oder Komponentenmontage, verbessern die Effizienz des Wärmetauschers drastisch und ermöglichen höhere Leistungsdichten bei Mikrowellenanwendungen .
Präzisionsgefertigt für zuverlässige Integration
Jede Scheibe ist mit genauen Toleranzen (Lochdurchmesser ±0,02 mm, Positionsgenauigkeit ±0,05 mm) CNC-gefräst und gewährleistet Dimensionsstabilität und perfekte Lochausrichtung. Diese Präzision ist entscheidend für die Integration in komplexe HF-Schaltkreise und Dickschicht-Hybrid-Mikroschaltkreise, bei denen eine Fehlausrichtung zu Ausfällen führen würde.
Robuste elektrische und mechanische Leistung
Fungiert als dauerhaftes Isolationselement in Hochspannungsumgebungen und verhindert Stromlecks mit einem Volumenwiderstand von >10¹⁴ Ω·cm. Seine hohe mechanische Festigkeit (Biegefestigkeit 300–400 MPa) unterstützt Komponenten in vibrationsanfälligen Umgebungen, wie sie in Automobil- und Industrieanwendungen üblich sind.
Chemische Inertheit für raue Umgebungen
Beständig gegen die meisten Chemikalien und Plasmaerosion und gewährleistet langfristige Zuverlässigkeit bei anspruchsvoller Halbleiterfertigung, Plasmaätzung und industriellen Prozessen, bei denen Keramikkomponenten aggressiven Medien standhalten müssen.
Auf Halbleiter abgestimmter CTE
Der Wärmeausdehnungskoeffizient (4,5 x 10⁻⁶/°C) entspricht weitgehend dem von Silizium und GaAs, wodurch thermomechanische Spannungen in mikroelektronischen Verpackungen reduziert und eine Delamination bei Temperaturwechseln verhindert werden.
Design- und Integrationsrichtlinien
- Systemdesign und -modellierung: Integrieren Sie Scheibenabmessungen und Lochmuster in Ihr thermisches/elektrisches Modell für eine optimale Leistung der elektronischen Verpackung . Unsere Ingenieure können CAD-Modelle zur Verfügung stellen.
- Oberflächenvorbereitung: Stellen Sie sicher, dass die Montageflächen sauber und eben sind. Tragen Sie geeignetes Wärmeleitmaterial (TIM) auf, um die Wärmeübertragung von Ihren Leistungsgeräten zu maximieren.
- Mechanische Montage: Nutzen Sie Präzisionslöcher (±0,02 mm) zur sicheren Befestigung, zur Kabelführung oder als Kanäle für Kühlmittel in Hochleistungsbaugruppen mit mikroelektronischen Komponenten .
- Wärmesystemanschluss: Verbinden Sie sich mit Kühlkörpern oder Kühlplatten, um die überlegene Wärmeverteilungsfähigkeit der Scheibe (170–200 W/m·K) zu nutzen.
- Validierungstests: Führen Sie thermische Zyklen (-55 °C bis +150 °C), elektrische Isolation (>10¹⁴ Ω·cm) und mechanische Belastungstests durch, um die Leistung unter Anwendungsbedingungen zu validieren.
Primäre Anwendungsszenarien
Hochleistungs- und HF-Elektronik
Wird als wärmeleitende Abstandshalter, Isolatoren oder Substrate in Hochfrequenzmodulen , Mikrowellenanwendungen und HF-Leistungsverstärkern für die 5G-Infrastruktur verwendet. Löcher ermöglichen die Montage von Befestigungselementen oder Kabeldurchführungen, ohne die elektrische Isolierung zu beeinträchtigen.
Fortschrittliche Sensor- und Laserverpackung
Bietet eine stabile, isolierende Plattform mit thermischen Durchkontaktierungen für Sensorverpackungen und Laserdiodenhalterungen ( Keramikkomponenten für das Wärmemanagement in optoelektronischen Anwendungen ). Präzisionslöcher ermöglichen die optische Ausrichtung.
Leistungsmodulbaugruppe
Lässt sich als isolierende, wärmeverteilende Schicht für Leistungsgeräte in IGBT- und SiC-Leistungsmodule integrieren. Gebohrte Löcher richten sich nach den Sammelschienen aus oder ermöglichen die direkte Kühlung von mikroelektronischen Hochleistungskomponenten .
Thermoelektrische und Peltier-Geräte
Dient als Hochleistungssubstrat oder Wärmeverteiler in thermoelektrischen Kühlbaugruppen und Stromerzeugungsmodulen, bei denen eine effiziente Wärmeübertragung von entscheidender Bedeutung ist. Löcher dienen zur Aufnahme elektrischer Anschlüsse.
Forschung & Prototyping (F&E)
Kundenspezifische Discs werden als spezielle Substrate oder Vorrichtungen in der Forschung und Entwicklung für Mikroelektronikgehäuse der nächsten Generation und Tests integrierter Schaltkreise verwendet und ermöglichen eine schnelle Iteration von Wärmemanagementkonzepten.
Strategischer Wert für Ihren Betrieb
- Erhöhen Sie die Leistungsdichte: Die hervorragende Wärmeleitfähigkeit ermöglicht eine um 30–50 % höhere Leistungsaufnahme bei gleicher Stellfläche und unterstützt elektronische Verpackungsdesigns der nächsten Generation.
- Erhöhte Zuverlässigkeit: Durch die präzise Lochplatzierung werden Montagefehler vermieden, während die CTE-Anpassung Ausfälle aufgrund thermischer Belastung um bis zu 40 % reduziert.
- Vereinfachen Sie die Montage: Vorgebohrte Löcher machen sekundäre Bearbeitungsvorgänge überflüssig und reduzieren so die Komplexität und Kosten der Herstellung.
- Verlängern Sie die Produktlebensdauer: Chemische Inertheit und mechanische Robustheit sorgen für eine 5- bis 10-mal längere Lebensdauer als Polymeralternativen in rauen Umgebungen.
- Beschleunigen Sie die Markteinführung: Kundenspezifische Prototypen sind in 2–3 Wochen für eine schnelle Designvalidierung verfügbar.
Anpassung und OEM/ODM-Dienste
Wir passen AlN-Scheiben genau an Ihre Spezifikationen an, um eine nahtlose Integration in Ihre hybriden Mikroschaltungen oder -systeme zu ermöglichen:
- Abmessungen: Kundenspezifische Durchmesser (1 mm bis 200 mm), Dicken (0,2 mm bis 2,0 mm) und nicht standardmäßige Formen (rechteckig, quadratisch, mit Kerben).
- Lochkonfiguration: Vollständige Kontrolle über Anzahl, Durchmesser (0,1 mm bis 10 mm), Muster (Anordnung, radial, benutzerdefiniert) und Positionsgenauigkeit (±0,05 mm).
- Oberflächenbeschaffenheit: Zu den Optionen gehören gebrannt, poliert (Ra ≤ 0,1 μm), geläppt oder metallisiert (mit Au-, Ag-, Ni-, Cu-Beschichtungen) zum Löten/Hartlöten in thermoelektrischen Kühlbaugruppen .
- Material und Leistung: Auswahl an AlN-Qualitäten, die für spezifische Anforderungen an die thermischen oder mechanischen Eigenschaften optimiert sind.
- Kantenbehandlung: Anfasen, Abrunden oder Einkerben für eine sichere Handhabung und Montage.
Herstellungsprozess und Qualitätssicherung
- Pulververarbeitung: Formulierung von hochreinem AlN-Pulver mit kontrollierter Partikelgrößenverteilung.
- Formen: Trockenpressen oder Bandgießen zu „grünen“ Körpern mit endkonturnaher Form.
- Sintern: Hochtemperaturbrennen in kontrollierter Stickstoffatmosphäre (bis zu 1850 °C), um die volle Dichte (>99,5 %) zu erreichen.
- Präzisionsbearbeitung: CNC-Schleifen auf Endmaße und laser-/mechanisches Bohren von Löchern mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich.
- Inspektion und Prüfung: 100 % Maßverifizierung (CMM), Stichprobenprüfung auf thermische/elektrische Eigenschaften und Sichtprüfung gemäß ISO-Standards.
Unser Fachwissen im Bereich Aluminiumoxid-Keramiksubstrate und fortschrittliche Keramikherstellung gewährleistet erstklassige Qualität für jede Komponente.
Zertifizierungen und Compliance
Puwei hält sich an internationale Standards und gewährleistet Produktqualität und Zuverlässigkeit für globale Märkte.
- Qualitätsmanagementsystem: ISO 9001:2015 zertifizierte Einrichtungen.
- Materialkonformität: Entspricht den RoHS- und REACH-Richtlinien – alle Materialien sind umweltfreundlich.
- Prozesskontrolle: Strenge Qualitätskontrolle von Charge zu Charge und vollständige Rückverfolgbarkeit des Materials mit Dokumentation.
- Zuverlässigkeitstests: Temperaturwechsel-, Durchschlagsfestigkeits- und Hermetiktests auf Anfrage möglich.
Die gebohrte Aluminiumnitrid-Keramikscheibe von Puwei kombiniert fortschrittliche Materialwissenschaft mit Präzisionstechnik, um ein zuverlässiges, leistungsstarkes Wärmemanagement für die anspruchsvollsten elektronischen Anwendungen zu bieten. Mit umfangreichen Anpassungsmöglichkeiten und strenger Qualitätskontrolle bieten wir Komponenten, die die Leistungsdichte erhöhen, die Zuverlässigkeit verbessern und die Betriebskosten in den Bereichen Halbleiter, Leistungselektronik, Optoelektronik und fortschrittliche Verpackung senken.
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