Keramiksubstrat aus Aluminiumnitrid (AlN) für Hochleistungs-Dickschichtschaltungen
Die Aluminiumnitrid-Keramiksubstrate von Puwei bieten die ultimative Wärmemanagementgrundlage für fortschrittliche Dickschicht-Hybrid-Mikroschaltungen . Sie wurden speziell für anspruchsvolle elektronische Verpackungsanwendungen entwickelt und kombinieren außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit mit hervorragender elektrischer Isolierung. Damit gehen sie direkt auf die Herausforderungen bei der Wärmeableitung und Zuverlässigkeit in modernen Leistungsgeräten und Hochfrequenzmodulen ein. Damit sind sie ein unverzichtbarer Baustein für die Mikroelektronik der nächsten Generation.
Kernvorteile für Ihr Schaltungsdesign
- Maximieren Sie die Leistungsdichte und Zuverlässigkeit: Die außergewöhnliche Wärmeableitung (170–230 W/m·K) verhindert ein thermisches Durchgehen in mikroelektronischen Hochleistungskomponenten , ermöglicht eine höhere Leistung in kleineren Gehäusen und verlängert die Lebensdauer der Geräte.
- Gewährleistung der Signalintegrität: Hervorragende elektrische Isolierung (Volumenwiderstand >10¹⁴ Ω·cm) und stabile dielektrische Eigenschaften sind für Mikrowellenanwendungen und HF-Schaltkreise von entscheidender Bedeutung und minimieren Signalverluste.
- Optimieren Sie die Fertigungsausbeute: Anpassbare Oberflächenbeschaffenheiten (wie gebrannt bis poliert) sorgen für eine ideale Topographie für gleichmäßiges Aufbringen, Drucken und Sintern von Dickschichtpasten, was zu einer konsistenten Produktion von gedruckten Dickschichtschaltungen mit hoher Ausbeute führt.
- Verbessern Sie die mechanische Robustheit: Hohe Biegefestigkeit (300–400 MPa) und chemische Beständigkeit gewährleisten die Integrität des Substrats in rauen Betriebsumgebungen und schützen Ihre KERAMISCHEN KOMPONENTEN .
- Erzielen Sie Designflexibilität: Kompatibel mit allen wichtigen nachfolgenden Metallisierungsprozessen (DBC, DPC, AMB) und ermöglichen Sie eine nahtlose Integration in komplexe Hybrid-Mikroschaltkreise und integrierte Schaltkreispakete .
Technische Spezifikationen
Material- und elektrische Eigenschaften
- Primärmaterial: Keramik aus hochreinem Aluminiumnitrid (AlN).
- Wärmeleitfähigkeit: Standardqualität: ≥175 W/(m·K); Hochleistungsklasse: ≥200 W/(m·K).
- Dielektrizitätskonstante (εr): 8,5 – 9,0 bei 1 MHz.
- Durchgangswiderstand: > 10¹⁴ Ω·cm bei 25 °C, fungiert als hervorragendes Isolationselement .
- Spannungsfestigkeit: 15 – 20 kV/mm.
Mechanische und physikalische Eigenschaften
- Biegefestigkeit: 300 – 400 MPa.
- Oberflächenrauheit: Anpassbar (wie gebrannt, geschliffen, poliert), um spezifischen Anforderungen an Dickschichtpasten gerecht zu werden.
- Dichte: ≥ 3,26 g/cm³.
Standard-Herstellungsparameter
- Dickenbereich: Von 0,10 mm und mehr.
- Typische Dicke: 0,25 mm, 0,38 mm, 0,50 mm, 0,63 mm, 1,00 mm.
- Maximale Panelgröße: Bis zu den Spezifikationen, unterstützt die Verarbeitung auf Panelebene.
Integrationsprozess für die Dickschichtherstellung
Befolgen Sie diese wichtigen Schritte, um Puwei AlN-Substrate nahtlos in Ihre Mikroelektronik- Verpackungslinie zu integrieren:
- Auswahl und Spezifikation des Substrats: Definieren Sie Dicke, Oberflächenbeschaffenheit (z. B. Grundierung für optimale Haftung) und Wärmeleitfähigkeitsgrad basierend auf Ihren Verlustleistungsanforderungen.
- Reinigung vor der Verarbeitung: Führen Sie eine Standardreinigung durch (z. B. Ultraschallreinigung in Lösungsmitteln), um alle Partikel oder organischen Verunreinigungen zu entfernen und eine makellose Oberflächenqualität sicherzustellen.
- Dickschichtdruck: Tragen Sie Leiter-, Widerstands- oder dielektrische Pasten mit Standard-Siebdrucktechniken auf. Die maßgeschneiderte AlN-Oberfläche fördert eine hervorragende Pastenabgabe und -definition.
- Kontrolliertes Brennen/Sintern: Brennen Sie die bedruckten Substrate in einem Bandofen entsprechend dem vom Pastenhersteller empfohlenen Temperaturprofil, um dauerhafte, funktionelle Filme zu bilden.
- Endmontage und Verpackung: Fahren Sie mit der Komponentenbefestigung (SMT, Die-Bonding) und dem endgültigen Gehäuse fort, um Ihren Dickschicht-Hybrid-Mikroschaltkreis oder Ihr Modul fertigzustellen.
Gezielte Anwendungsszenarien
Automobil- und Industrieleistungselektronik
Wird als Grundplatte für IGBT-Module, DC-DC-Wandler und Motorantriebe verwendet. Die hervorragende Wärmeverteilungsfähigkeit von AlN ist entscheidend für die Bewältigung von Verlusten von Hochstrom -Leistungsgeräten in kompakten Umgebungen unter der Motorhaube.
HF-Kommunikations- und Radarsysteme
Ideales Substrat für Mikrowellenkomponenten wie HF-Leistungsverstärker, Filter und Schalter in 5G-Basisstationen und Radarsystemen, bei denen stabile elektrische Eigenschaften bei GHz-Frequenzen von größter Bedeutung sind.
Fortschrittliche Hybrid-Mikroelektronik
Die bevorzugte Wahl für hochzuverlässige Dickschicht-Hybrid-Mikroschaltungen, die in Luft- und Raumfahrt-, Verteidigungs- und medizinischen Geräten eingesetzt werden, wo die Leistung nicht beeinträchtigt werden darf.
Hochleistungs-Sensormodule
Bietet eine stabile, isolierende Plattform für die Sensorverpackung , insbesondere für Temperatur-, Druck- oder Durchflusssensoren, die unter anspruchsvollen Bedingungen arbeiten, und gewährleistet Genauigkeit und Langzeitstabilität.
Anpassung und technische Unterstützung
Puwei bietet maßgeschneiderte AlN-Substratlösungen, um Ihre genauen Anforderungen an die elektronische Verpackung zu erfüllen.
- Maßgenauigkeit: Kundenspezifische Größen, Formen und Dicken mit engen Toleranzen. Laserschneiden für komplexe Geometrien.
- Optimierung der Oberflächenbeschaffenheit: Expertenberatung zur Auswahl der idealen Oberflächentextur (Ra) für Ihr spezifisches Dickschichtpastensystem.
- Auswahl der Materialqualität: Wählen Sie zwischen der kostengünstigen Standard-Thermoqualität oder der Qualität mit ultrahoher Leitfähigkeit für extreme thermische Herausforderungen.
- Vorverarbeitete Merkmale: Lasermarkierte Kennzeichnungen, Kantenabschrägungen und Durchgangslöcher können bereitgestellt werden, um Ihren Montageprozess zu optimieren.
- Metallisierungsbereite Oberflächen: Substrate können mit Oberflächen geliefert werden, die optimal für den anschließenden DBC-, DPC- oder direkten Dickfilmdruck vorbereitet sind.
Fertigungsexzellenz und Qualitätssicherung
Unsere vertikal integrierte Fertigung gewährleistet Charge für Charge gleichbleibend hochwertige AlN-Substrate.
- Pulversynthese: Kontrollierte Synthese von hochreinem AlN-Pulver mit proprietären Sinterhilfsmitteln.
- Präzisionsformen: Fortschrittliches Bandgießen oder Trockenpressen zur Herstellung gleichmäßiger Grünkörper mit präzisen Abmessungen.
- Hochtemperatursintern: Sintern in Öfen mit kontrollierter Atmosphäre bei Temperaturen über 1800 °C, um eine nahezu theoretische Dichte und optimale Wärmeleitfähigkeit zu erreichen.
- Präzisionsbearbeitung und Endbearbeitung: Läppen, Schleifen und Polieren, um eine bestimmte Dicke, Ebenheit und Oberflächenbeschaffenheit zu erreichen.
- Umfassende Inspektion: 100 % visuelle Inspektion, Dimensionsüberprüfung und statistische Chargenprüfung für wichtige Eigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit und dielektrische Festigkeit, um sicherzustellen, dass jedes Substrat unseren strengen Standards und Ihren Spezifikationen für blanke Keramikplatten entspricht.
Zertifizierungen und Compliance
- Qualitätsmanagementsystem: ISO 9001:2015 zertifiziert, was einen systematischen Ansatz zur Qualitätskontrolle und kontinuierlichen Verbesserung gewährleistet.
- Umweltkonformität: Vollständig konform mit den RoHS- und REACH-Richtlinien. Unsere AlN-Materialien sind bleifrei und umweltfreundlich.
- Rückverfolgbarkeit und Dokumentation: Vollständige Material- und Prozessrückverfolgbarkeit mit umfassenden Analysezertifikaten (CoA), die jeder Lieferung beiliegen.
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